Quaternary Science Journal - Vol. 29 No 1

Eiszeitalter und Gegenwart Jahrbuch der Deutschen

Quartärvereinigung

Schriftleitung

HANS

DIETRICH

LANG

NEUNUNDZWANZIGSTER

BAND

MIT

TEXT,

83 A B B I L D U N G E N

IM

2 TAFELN, 9 TABELLEN UND

2 KARTEN

1979 Verlag

Deutsche

Eiszeitalter u. Gegenwart ISSN 0424-7116

Quartärvereinigung, Hannover

29

Seite

1—215

Hannover

1979

Deutsche

Quartär Vereinigung Gegründet 1948 Geschäftsstelle:

3 0 0 0 H a n n o v e r 5 1 , Stilleweg 2, Postfach

510153

Postscheckkonto H a n n o v e r 453 0 3 o d e r Bankkonto: Deutsche Bank H a n n o v e r K t o . - N r . 5 6 / 0 6 5 6 1

Vorstand (1979—1983)

Präsident:

Prof. D r . O . FRÄNZLE, K i e l

Vizepräsidenten: Prof. D r . G . FURRER, Zürich Prof. D r . G- LÜTTIG, H a n n o v e r Schriftleiter des J a h r b u c h s :

Prof. D r . H . D. L A N G , H a n n o v e r

Schatzmeister:

Dr. R. L O O K , H a n n o v e r

Archivar:

Prof. D r . L . BENDA, H a n n o v e r

D e m Vorstand gehören weiterhin a n : Prof. D r . K . BRUNNACKER, K ö l n Prof. D r . J . FINK, W i e n Prof. D r . A . KESSLER, H o r b e n

Ordentliche Mitglieder zahlen einen Jahresbeitrag v o n 4 0 . — DM, Mitglieder ohne eigenes Einkommen (Studenten usw.) 2 0 . — DM. D e r Jahresbeitrag ist bis 1. 3. des betreffenden J a h r e s auf eines der obengenannten K o n t e n zu überweisen.

Anmeldungen neuer Mitglieder und A n f r a g e n wegen fehlender Jahrbücher sind an d i e Geschäftsstelle in Hannover z u richten.

Schriftwechsel, der sich auf das J a h r b u c h bezieht, an Dr. H . D . Lang, S t i l l e w e g 2, Postf. 5 1 0 1 5 3 , 3000 H a n n o v e r 5 1 .

Eiszeitalter und Gegenwart

Eiszeitalter und Gegenwart Jahrbuch

der Deutschen

Quartäroereinigung

Schriftleitung

H A N S

D I E T R I C H

L A N G

NEUNUNDZWANZIGSTER

BAND

MIT

TEXT,

83 A B B I L D U N G E N 2 TAFELN, UND

2

IM

9 TABELLEN KARTEN

19J9 Verlag

Eiszeitalter ISSN

Deutsche

«.

Gegenwart 0424-7116

Qi t a r t ä r v e r e i n i g u n g ,

29

Seite

1—215

Hannover

Hannover

1979

Schriftleitung dieses Bandes: H. D. Lang FĂźr den Inhalt der Arbeiten sind die Verfasser allein verantwortlich Satz, Druck und Einband: Druckerei H. W o l f GmbH, Ă–hringen

INHALT A. A u t t l i i r Seite

VIDAL, H.: In memoriam EDITH EBERS

1—

3

VIDAL, H.: Glaziale Übertiefung unter rezenten Gletschern und in deren Vorfeld

.

5— 8

Verbreitung, Ursachen und Füllung glazial übertiefter Talabschnitte an Beispielen aus den Ostalpen

9 — 22

VAN HUSEN, D.:

GRÜGER, E.: Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb. und ihre Stellung im Jungpleistozän

SEILER,

2 3 — 34

K.-P.: Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

3 5 — 48

Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern

4 9 — 61

Das Wolfratshausener Becken, seine glaziale Anlage und Übertiefung

6 3 — 69

BADER, K.:

JERZ, H.:

SCHREINER,

.

A.: Zur Entstehung des Bodenseebeckens

7 1 — 76

FRANK, H.: Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

SCHLÜCHTER,

. . . .

7 7 — 99

C.:

Ubertiefte Talabschnitte im Berner M i t t e l l a n d zwischen Alpen und Jura (Schweiz)

101—113

VENZO, G. A.: Glaziale Übertiefung und postglaziale Talverschüttung im R a u m von Trient (Italien)

115—121

Seite

FOURNEAUX,

J.-C:

Les ressources en eau liies aux surcreusements glaciaires dans les Alpes Francaises

KÜSTER, H. & MEYER,

123—133

K.-D.:

Glaziäre Rinnen im mittleren und nördlichen Niedersachsen

135—156

Übertiefte Rinnen im Hamburger R a u m

157—172

GRUBE, F.:

HINSCH,

W.:

Rinnen an der Basis des glaziären Pleistozäns in Schleswig-Holstein . .

173—178

Tunneltäler in Dänemark

179—188

SJÖRRING,S.:

PASIERBSKI,

M.: Remarks on the Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland

SOMMERHOFF,

. .

G.:

Submarine glazial übertiefte Täler vor Südgrönland

B.

189—200

201—214

Mitteilungen

Neue Bibliographie paläopedologischer Paläopedologie der INQUA

Arbeiten der Kommission

für 215

Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

1—3

Hannover

1979

In memoriam EDITH EBERS HELMUT V I D A L * )

L a s s e n S i e mich, ehe w i r in d a s e i g e n t l i c h e P r o g r a m m des EDiTH-EBERS-Symposiums e i n t r e t e n , in k n a p p e n Z ü g e n L e b e n u n d W i r k e n d e r d a m i t zu E h r e n d e n s k i z z i e r e n . M a n k ö n n t e dieses schon m i t e i n e m e i n z i g e n S a t z treffend c h a r a k t e r i s i e r e n . E d i t h Ebers l e b t e ein arbeitsreiches, erfolgreiches u n d e r f ü l l t e s L e b e n für d i e Eiszeitforschung.

B e r g e u n d Gletscher w a r e n für d i e a m 4 . D e m b e r 1 8 9 4 in N ü r n b e r g G e b o r e n e v o n J u g e n d a u f I n h a l t i h r e s L e b e n s . Dies w a r bis ins h o h e A l t e r durch g r o ß e H ä r t e gegen sich selbst, d u r c h B e g e i s t e r u n g , Z ä h i g k e i t u n d L e i d e n s c h a f t l i c h k e i t bei der V e r f o l g u n g gesteck­ ter Z i e l e u n d g r o ß e n F l e i ß bei der wissenschaftlichen A r b e i t g e p r ä g t . D a s „ G l e t s c h e r f r ä u ­ l e i n " , w i e E d i t h Ebers oft scherzhaft g e n a n n t w o r d e n w a r , h a t sich durch i h r e L e i s t u n g e n u n d E r f o l g e R e s p e k t , V e r e h r u n g u n d ein g u t e s G e d e n k e n über den T o d h i n a u s b e w a h r t .

Edith Ebers verstarb a m 1 3 . September 1 9 7 4 , nur w e n i g e Monate vor ihrem 8 0 . Geburts­ t a g in W e i l h e i m O b b y . , n a c h d e m sie seit 1 9 3 4 i m n a h e g e l e g e n e n H a u n s h o f e n , i n m i t t e n d e r v o n d e n eiszeitlichen Eisströmen des I s a r - L o i s a c h g l e t s c h e r s g e f o r m t e n M o r ä n e n - u n d Drumlinlandschaft gelebt hat.

V o n 1 9 1 3 — 1 9 1 9 s t u d i e r t e E d i t h Ebers, w a s d a m a l s für eine F r a u noch selten w a r , Naturwissenschaften,

i n s b e s o n d e r e G e o g r a p h i e u n d G e o l o g i e , a n den U n i v e r s i t ä t e n H e i ­

d e l b e r g u n d M ü n c h e n u n d p r o m o v i e r t e h i e r 1 9 2 5 b e i F. BROILI mit d e m v o n A . R O T H P L E T Z a n g e r e g t e n T h e m a „ D a s Eberfinger D r u m l i n f e l d " ( e i n e g e o l o g i s c h - m o r p h o l o g i s c h e S t u d i e ) zum Dr. phil.

D i e s e A r b e i t w u r d e z u m Schlüssel i h r e r s p ä t e r e n wissenschaftlichen T ä t i g k e i t . E d i t h Ebers w u r d e

d i e D r u m l i n s p e z i a l i s t i n schlechthin u n d h a t der D r u m l i n f o r s c h u n g

den D r u m l i n l a n d s c h a f t e n

z a h l r e i c h e wissenschaftliche P u b l i k a t i o n e n

und

gewidmet. Weitere

S c h w e r p u n k t e ihres quartärgeologischen W i r k e n s w a r e n die Buckelwiesen und glazialgeo­ logische u n d m o r p h o l o g i s c h e S t u d i e n insbesonders i m B e r e i c h des e h e m a l i g e n

Inn-Chiem­

seegletschers s o w i e des S a l z a c h - V o r l a n d g l e t s c h e r s , w o sie g r u n d l e g e n d n e u e

Erkenntnisse

z u r A l t e r s e i n s t u f u n g d e r i n t e r g l a z i a l e n S e d i m e n t e v o n Zeifen in der N ä h e des W a g i n g e r Sees b e i s t e u e r n k o n n t e .

Wie

e n g der T a g u n g s o r t R o s e n h e i m m i t d e n q u a r t ä r g e o l o g i s c h e n Forschungen

von

E d i t h E b e r s v e r b u n d e n ist, b e w e i s t d a s v o n i h r z u s a m m e n m i t Prof. ERNST K R A U S v e r ­ f a ß t e B u c h „ D i e Landschaft u m R o s e n h e i m " , d a s 1 9 6 5 i m V e r l a g des S t a d t a r c h i v s R o s e n ­ h e i m erschienen ist u n d d a s eine sehr u m f a n g r e i c h e S t u d i e über d a s e i s z e i t l i c h e Geschehen u n d s e i n e n A u s k l a n g in d e r G e g e n w a r t i m R a u m R o s e n h e i m d a r s t e l l t .

V i e l e wissenschaftliche u n d noch m e h r p o p u l ä r w i s s e n s c h a f t l i c h e V e r ö f f e n t l i c h u n g e n , i n s g e s a m t 1 2 0 , z . T. a l s Bücher, w i e z . B . „ D i e E i s z e i t i m L a n d s c h a f t s b i l d e des b a y e r i s c h e n A l p e n v o r l a n d e s " , „ V o m großen Eiszeitalter", „Eiszeitliches W a n d e r - u n d Wunderbüchlein fürs B a y e r i s c h e A l p e n v o r l a n d " u. a. s t a m m e n a u s i h r e r F e d e r u n d h a b e n sich m i t d e m reichen g l a z i g e n e n F o r m e n s c h a t z d e r d a d u r c h so schönen u n d a b w e c h s l u n g s r e i c h e n b a y e * ) Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. H. V i d a l , Landesamtes, Prinzregentenstr. 28, 8000 München 22.

Präsident des Bayerischen Geologischer

2

Helmut Vidal

rischen V o r a l p e n l a n d s c h a f t beschäftigt. Es ist E d i t h Ebers g e l u n g e n , deren E n t s t e h u n g nicht n u r wissenschaftlich z u d e u t e n , sondern sie a u c h e i n e m b r e i t e n , n a t u r - u n d h e i m a t v e r b u n ­ d e n e n I n t e r e s s e n t e n k r e i s in W o r t u n d Schrift z u erschließen. Es d ü r f e n hier auch nicht d i e zahlreichen quartärgeologischen Führungen und vielen V o r t r ä g e unerwähnt bleiben, die d i e v o n i h r e r A u f g a b e b e g e i s t e r t e Eiszeitforscherin i m L a u f e d e r J a h r z e h n t e für d i e T e i l ­ n e h m e r z u e i n e m E r l e b n i s w e r d e n l i e ß . U n d sie selbst w a r i m m e r w i e d e r v o n d i e s e r L a n d ­ schaft f a s z i n i e r t ( Z i t a t a u s d e m R e i s e t a g e b u c h 1 9 7 1 : „ J e d e s m a l w e n n ich v o n d e n schönsten E x k u r s i o n e n z u r ü c k k e h r e , ü b e r m a n n t mich e i n e h e i ß e W e l l e d e r L i e b e z u m A l p e n v o r l a n d , dem lange vertrauten").

E d i t h Ebers h a t sich auch u n v e r g ä n g l i c h e V e r d i e n s t e u m d i e E n t d e c k u n g u n d E r h a l ­ t u n g des G l e t s c h e r g a r t e n s a n der 1 9 3 6 neu g e b a u t e n Q u e r a l p e n s t r a ß e bei I n z e l l , e b e n s o w i e des b e i m B a u der I n n t a l - A u t o b a h n 1958 f r e i g e l e g t e n g r o ß e n Gletscherschliffes bei Fisch­ bach a. Inn e r w o r b e n . S i e w a r auch in e n g e r Z u s a m m e n a r b e i t m i t dem b e k a n n t e n L a n d ­ schaftsarchitekten Prof. A l w i n Seifert bei d e r beispielhaften n a t u r n a h e n E i n b i n d u n g d e r T r a s s e n der ersten R e i c h s a u t o b a h n M ü n c h e n - S a l z b u r g u n d der Q u e r a l p e n s t r a ß e m a ß g e b l i c h b e t e i l i g t . D a b e i w a r es i h r besonderes A n l i e g e n , einerseits g l a z i a l g e o l o g i s c h r e i z v o l l e L a n d ­ schaften d e m A u t o f a h r e r z u erschließen, a n d e r e r s e i t s aber e i n m a l i g e eiszeitliche N a t u r d e n k ­ m a l e v o r d e m Zugriff d e r S t r a ß e n b a u e r z u b e w a h r e n .

N i c h t m i n d e r v e r d i e n s t v o l l w a r d a s W i r k e n v o n E d i t h Ebers in W o r t , Schrift u n d P r a x i s a l s leidenschaftliche V o r k ä m p f e r i n d e s N a t u r - , L a n d s c h a f t s - u n d U m w e l t s c h u t z ­ g e d a n k e n s , schon a l s noch k a u m j e m a n d d a v o n sprach, u n d bis in die l e t z t e n T a g e ihres L e b e n s , w o i h r der S c h u t z d e r A l p e n r e g i o n u n d die E i n r i c h t u n g g r o ß e r g r e n z ü b e r g r e i f e n ­ d e r A l p e n - N a t i o n a l p a r k s ein besonderes A n l i e g e n w a r e n . Z a h l r e i c h sind i h r e g r u n d l e g e n ­ d e n u n d p o p u l ä r w i s s e n s c h a f t l i c h e n Schriften auch auf diesem G e b i e t . Oft w a r sie z u n ä c h s t e i n e R u f e r i n in d e r W ü s t e , a b e r schon b a l d n a c h d e m K r i e g e k o n n t e sie i h r e I d e e n u n d F o r d e r u n g e n a l s deutsche V e r t r e t e r i n auf i n t e r n a t i o n a l e n T a g u n g e n u n d K o n g r e s s e n , d i e sie z . T. m i t erheblichen persönlichen f i n a n z i e l l e n O p f e r n besucht h a t t e , z u r G e l t u n g bringen.

W ä h r e n d des l e t z t e n L e b e n s j a h r z e h n t s erschloß sich E d i t h Ebers mit der i h r e i g e n e n Z ä h i g k e i t u n d G r ü n d l i c h k e i t durch z a h l r e i c h e R e i s e n u n d e i n g e h e n d e S t u d i e n ein neues A r b e i t s g e b i e t , m i t d e m sie schon w ä h r e n d i h r e r q u a r t ä r g e o l o g i s c h e n T ä t i g k e i t i n B e r ü h ­ r u n g g e k o m m e n w a r . D e m künstlerischen Schaffen des p r ä h i s t o r i s c h e n Menschen in Ge­ s t a l t seiner F e l s r i t z z e i c h n u n g e n i m a l p i n e n R a u m g a l t i h r e b e s o n d e r e A u f m e r k s a m k e i t .

A u c h h i e r ü b e r g i b t es v o n i h r bereits e i n s c h l ä g i g e V e r ö f f e n t l i c h u n g e n .

A l l diese v o n E d i t h Ebers m i t der i h r e i g e n e n I n t e n s i t ä t b e t r i e b e n e n T ä t i g k e i t e n v e r ­ mochten i h r e Schaffenskraft noch nicht v o l l a u s z u l a s t e n . S i e w a r a k t i v e s M i t g l i e d , z . T. G r ü n d u n g s - u n d E h r e n m i t g l i e d , in z a h l r e i c h e n i n - u n d a u s l ä n d i s c h e n wissenschaftlichen u n d a n d e r e n Gesellschaften u n d V e r e i n e n . S o w a r es auch s e l b s t v e r s t ä n d l i c h , d a ß E d i t h Ebers a l s G r ü n d u n g s - u n d s p ä t e r a l s E h r e n m i t g l i e d bis zu i h r e m T o d e der D E U Q U A a n ­ g e h ö r t u n d dieser durch l e t z t w i l l i g e V e r f ü g u n g einen g r ö ß e r e n G e l d b e t r a g z u g e w e n d e t h a t , der sicher g a n z in i h r e m S i n n e für dieses S y m p o i s u m v e r w e n d e t w i r d .

Z a h l r e i c h w a r e n i h r e persönlichen K o n t a k t e u n d u m f a n g r e i c h i h r B r i e f w e c h s e l m i t Wissenschaftlern i h r e s Faches, aber auch a n d e r e n m a ß g e b l i c h e n P e r s ö n l i c h k e i t e n d e s Inu n d A u s l a n d e s . Ü b e r a l l h a t t e sie F r e u n d e g e w o n n e n u n d f a n d sie F ö r d e r e r i h r e r I d e e n u n d H e l f e r , w o z u sicher i h r persönlicher C h a r m , i h r e Z i e l s t r e b i g k e i t , aber auch i h r g u t e s menschliches E i n f ü h l u n g s v e r m ö g e n b e i g e t r a g e n haben ( Z i t a t a u s dem T a g e b u c h 1 9 4 3 : „Ich h a b e versucht, d i e Menschen zu v e r s t e h e n , sie auf mich w i r k e n z u lassen, d u r c h G ü t e und Verständnis").

In memoriam Edith Ebers

3

E i s z e i t a l t e r u n d G e g e n w a r t , E r d - u n d Landschaftsgeschichte, Mensch, K u l t u r u n d T e c h ­ n i k w a r e n für E d i t h E b e r s u n t r e n n b a r v e r b u n d e n . S i e h a t t e d i e F ä h i g k e i t z u einer G a n z ­ heitsbetrachtung u n d z u r Verknüpfung

d e r n a t u r w i s s e n s c h a f t l i c h e n m i t den

technischen

und kulturgeschichtlichen Disziplinen.

E d i t h Ebers w a r s e h r bescheiden, E h r u n g e n h a t sie nicht gesucht, sie s i n d i h r t r o t z d e m z u t e i l g e w o r d e n . D i e B a y e r i s c h e A k a d e m i e der Wissenschaften h a t i h r 1 9 6 2 einen m i t f ü n f t a u s e n d D - M a r k d o t i e r t e r E h r e n p r e i s für i h r wissenschaftliches G e s a m t w e r k v e r l i e ­ hen. D i e D E U Q U A e r n a n n t e sie 1 9 6 4 , d e r B u n d N a t u r s c h u t z in B a y e r n 1 9 7 0 z u m E h r e n ­ m i t g l i e d . H ö h e r a l s solche E h r u n g e n s c h ä t z t e sie j e d o c h d e n sichtbaren E r f o l g i h r e r v i e l ­ s e i t i g e n B e m ü h u n g e n für Wissenschaft u n d Forschung, f ü r Mensch u n d N a t u r .

D i e D E U Q U A e h r t m i t diesem E a i T H - E B E R S - S y m p o s i u m nicht n u r e i n sehr v e r d i e n s t ­ v o l l e s e h e m a l i g e s M i t g l i e d , sie ehrt d a m i t u n d i n s b e s o n d e r e mit d e m f ü r dieses S y m p o s i u m g e w ä h l t e n T h e m a e i n e äußerst e n g a g i e r t e u n d v e r d i e n s t v o l l e Eiszeitforscherin, d i e sich s c h w e r p u n k t m ä ß i g m i t d e r landschaftsformenden hat.

W i r k u n g des Gletschereises beschäftigt

Helmut Vidal

Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

5—8

Hannover

1979

A. Aufsätze Glaziale Übertiefung unter rezenten Gletschern und in deren Vorfeld HELMUT VIDAL *)

Seismic method, glacier, glacial erosion, glacial valley, t y p i c a l form, deepening, in situ test, glacial modell, Central-Austrian Alps (Stubai Alps, ö t z t a l Alps), T y r o l i a K u r z f a s s u n g : Seismische Messungen auf 17 Gletschern der Alpen wurden hinsichtlich des Nachweises glazialer Übertiefung ihrer Unterlage ausgewertet. Eine derartige Übertiefung ist mehr oder weniger stark überall vorhanden und kann im Zungenbereich größerer Gletscher einige hundert Meter, bei Firnfeldgletschern und kleineren Gletscherflecken bis zu 50 Meter erreichen.

Einige typische Formen glazialer Uberprägung und Übertiefung unter rezenten Gletschern und in deren unmittelbarem Vorfeld werden behandelt.

[Glacial Deepening under Recent Glaciers a n d in front of their Tongue] A b s t r a c t : Seismic measurements on 17 glaciers of the Alps have been checked with regard to the proof of glacial erosion and deepening of their bedrock. Such a deepening could be found more or less everywhere and can reach some hundred meters under the tongue of larger glaciers, about 50 meters on so called Firnfeld-glaciers and small glacier spots. Some typical forms of glacial modelling and deepening under recent glaciers and in front of the end of their tongue are discussed. Ü b e r d a s A u s m a ß d e r G l a z i a l e r o s i o n u n t e r r e z e n t e n Gletschern u n d d u r c h d i e g e w a l t i ­ gen E i s s t r ö m e der l e t z t e n V e r e i s u n g s p e r i o d e u n s e r e r E r d e i m i n n e r a l p i n e n R a u m w u ß t e m a n b i s v o r einigen J a h r z e h n t e n nichts o d e r n u r sehr w e n i g , d a e n t w e d e r die Gletscher selbst k e i n e B e o b a c h t u n g z u l i e ß e n o d e r m ä c h t i g e g l a z i a l e u n d p o s t g l a z i a l e S e d i m e n t e die h e u t e eisfreien T ä l e r f ü l l e n .

H i e r h a t sich d e r a n g e w a n d t e n G e o p h y s i k ein n e u e s A r b e i t s g e b i e t eröffnet. G e o e l e k t r i k , G r a v i m e t r i e u n d besonders die seismischen V e r f a h r e n h a b e n sich h i e r b e w ä h r t u n d k o n n t e n der Glaziologie sowie der G l a z i a l g e o l o g i e u n d Geomorphologie neue Infor­ m a t i o n e n liefern. I m f o l g e n d e n w e r d e n , b a s i e r e n d a u f d e r t h e m a o r i e n t i e r t e n A u s w e r t u n g seismischer M e s s u n g e n a u f 17 Gletscher d e r A l p e n , E r k e n n t n i s s e über d i e g l a z i a l e Ü b e r ­ t i e f u n g u n t e r diesen Gletschern u n d in d e r e n u n m i t t e l b a r e m eisfreien V o r f e l d m i t g e t e i l t .

B e i d e n seismischen V e r f a h r e n w e r d e n durch S p r e n g u n g e n i m Eis S c h a l l i m p u l s e e r z e u g t , d i e sich i n diesem u n d i m M a t e r i a l des G l e t s c h e r b e t t e s m i t unterschiedlichen G e s c h w i n d i g ­ k e i t e n a u s b r e i t e n , a n d e n Grenzflächen r e f l e k t i e r t b z w . g e f ü h r t w e r d e n , u n d deren L a u f ­ z e i t a n m e h r e r e n B e o b a c h t u n g s s t a t i o n e n gemessen w i r d . A u s den L a u f z e i t e n der v e r ­ schiedenen I m p u l s e l ä ß t sich d a n n die j e w e i l i g e M ä c h t i g k e i t des Gletschereises berechnen.

D e r e n B e s t i m m u n g a u f P r o f i l l i n i e n l ä n g s u n d q u e r z u m Gletscher g e s t a t t e t in V e r b i n d u n g m i t e i n e r p h o t o g r a m m e t r i s c h e n E r f a s s u n g des R e l i e f s d e r Gletscheroberfläche d i e D a r ­ s t e l l u n g d e r A u s f o r m u n g des Gletscherbettes u n d d a m i t d e r G l a z i a l e r o s i o n ggf. auch - a k k u m u l a t i o n a n d e r Gletschersohle; in g e w i s s e m G r a d e s o g a r e i n e A u s s a g e ü b e r i h r e g e o l o g i s c h - p e t r o l o g i s c h e Beschaffenheit. * ) Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. H . V i d a l , Landesamtes, Prinzregentenstr. 28, 8000 München 22.

Präsident des Bayerischen Geologischen

6

Helmut Vidal

In d e n J a h r e n 1 9 5 3 — 1 9 5 7 h a t e i n T e a m d e s Instituts für A n g e w a n d t e G e o p h y s i k der U n i v e r s i t ä t M ü n c h e n u n t e r L e i t u n g v o n O . FÖRTSCH u n d d e m Verfasser ( 1 9 5 5 , 1 9 5 6 a, 1 9 5 8 a, 1 9 5 8 c, 1 9 6 8 a ) m i t s y s t e m a t i s c h e n seismischen M e s s u n g e n a u f Gletschern d e r ö t z t a l e r - u n d S t u b a i e r - A l p e n u n d i m R ä t i k o n begonnen. Vermessen w u r d e n T e i l e des Firn­ feldes des Gepatsch- u n d K e s s e l w a n d f e r n e r s , d e r H i n t e r e i s - , G u r g l e r - u n d S u l z t a l f e r n e r u n d i m R ä t i k o n d e r B r a n d n e r - G l e t s c h e r . Diese M e s s u n g e n , z . T . e i n g e b a u t i n d a s P r o ­ g r a m m d e r I n t e r n a t i o n a l e n H y d r o l o g i s c h e n D e k a d e , s o l l t e n , w i e auch die m e i s t e n a n d e r e n h i e r e r w ä h n t e n M e s s u n g e n , i n erster L i n i e i n V e r b i n d u n g m i t F r a g e n des W a s s e r h a u s h a l t e s d a s E i s v o l u m e n dieser Gletscher e r m i t t e l n . I m u n m i t t e l b a r e n Z u s a m m e n h a n g d a m i t fielen a b e r auch Ergebnisse ü b e r d i e A u s f o r m u n g i h r e r U n t e r l a g e a n (FÖRTSCH SC V I D A L 1 9 5 6 b, 1 9 5 8 b , 1 9 6 8 b ) . In d e n J a h r e n 1 9 6 0 / 6 1 d e h n t e GIESE ( 1 9 6 3 ) v o m gleichen I n s t i t u t d i e M e s s u n g e n a u f d e n g e s a m t e n G e p a t s c h f e r n e r a u s , w ä h r e n d 1 9 6 6 — 1 9 6 9 MILLER ( 1 9 7 2 ) d e n G u s l a r - u n d V e r n a g t f e r n e r , e b e n f a l l s Gletscher i n d e n ö t z t a l e r A l p e n , e i n g e h e n d seismisch vermessen h a t . 1 9 6 6 b e g a n n d a n n auch d i e Z e n t r a l a n s t a l t für M e t e o r o l o g i e u n d G e o d y m a n i k i n W i e n ä h n l i c h e M e s s u n g e n a u f Gletschern d e r O s t a l p e n . 1 9 6 6 haben BRÜCKL & STEINHAUSER ( 1 9 6 7 ) als M i t a r b e i t e r dieses I n s t i t u t s d e n V e r n a g t f e r n e r , 1 9 6 7 / 6 8 BRÜCKL, Großen

GANGL

& STEINHAUSER

Gosau-Gletscher

(1969,

i m Dachstein,

1 9 7 1 ) den

Hallstätter-,

Schladminger-

1 9 6 9 BITTMANN, B R Ü C K L & G A N G L

(1972)

und den

G e f r o r n e W a n d Kees i m Gebiet des T u x e r H a u p t k a m m e s T i r o l vermessen. 1 9 7 0 f o l g t e eine seismische V e r m e s s u n g d e s O b e r s t e n P a s t e r z e n b o d e n s i n d e r G l o c k n e r - G r u p p e durch BRÜCKL, GANGL & WALLNER ( 1 9 7 3 )

und

1973/74

des O b e r - u n d

U n t e r s u l z b a c h k e e s in

d e r V e n e d i g e r g r u p p e durch BRÜCKL & G A N G L ( 1 9 7 7 ) . D a s I n s t i t u t für G e o p h y s i k der U n i v e r s i t ä t M ü n s t e r h a t a u f e i n i g e n Gletschern d e r O s t - u n d W e s t a l p e n T e i l e v o n Gletschern seismisch v e r m e s s e n , so 1 9 5 5 BROCKAMP ( 1 9 5 8 ) z w e i Profile a u f d e r P a s t e r z e , 1 9 5 8 THYSSEN & A H M A D ( 1 9 6 8 ) v i e r Profile a u f d e m K o n k o r d i a - P l a t z d e s Aletschgletschers u n d 1 9 6 6 THYSSEN & KOHNEN ( 1 9 6 8 ) z w e i K r e u z p r o f i l e a u f d e m S c h m i e d i n g e r K e e s i m Gebiet d e r G l o c k n e r - G r u p p e .

A l l e diese M e s s u n g e n h a b e n d e n N a c h w e i s für g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g b i s h i n a u f in d i e F i r n f e l d e r r e z e n t e r Gletscher in d e n A l p e n erbracht. D i e s e k a n n z . T . e r h e b l i c h e A u s ­ m a ß e erreichen, bis z u e i n i g e n h u n d e r t M e t e r n i m Z u n g e n b e r e i c h g r ö ß e r e r Gletscher. A u f d e n meist flächenhaften F i r n f e l d g l e t s c h e r n u n d k l e i n e r e n Gletscherflecken l i e g t s i e bei c a .

5 0 m . L ä n g s s c h n i t t e durch g r ö ß e r e Gletscher, w i e G e p a t s c h f e r n e r (GIESE 1 9 6 3 ) , G u r g l e r u n d H i n t e r e i s f e r n e r (FÖRTSCH & V I D A L 1 9 5 6 a, 1 9 5 8 a ) , d i e sich a u f g r u n d d e r seis­ mischen M e s s u n g e n v o m F i r n f e l d b i s z u m Z u n g e n e n d e k o n s t r u i e r e n l i e ß e n , z e i g e n e i n b e ­ s o n d e r s typisches R e l i e f d e s Gletscherbettes. W e n n d a s a u s d e m F i r n f e l d a b f l i e ß e n d e Eis ü b e r d i e erste d a s a n s c h l i e ß e n d e T r o g t a l q u e r e n d e u n d dieses nach oben a b s c h l i e ß e n d e F e l s s c h w e l l e t a l a b w ä r t s fließt, übertieft es a n deren u n t e r e m E n d e in d e r R e g e l d i e T a l ­ s o h l e ; es entsteht, ä h n l i c h w i e b e i e i n e m W a s s e r f a l l , e i n sog. Fußbecken. D i e Ü b e r t i e f u n g k l i n g t t a l a b w ä r t s a l l m ä h l i c h a u s u n d geht i n d a s n o r m a l e S o h l g e f ä l l e ü b e r . E s entsteht d a d u r c h , z u m i n d e s t s t r e c k e n w e i s e , d i e für g l a z i a l ü b e r f o r m t e T r o g t ä l e r t y p i s c h e sog. R ü c k ­ f ä l l i g k e i t des S o h l e n v e r l a u f s . Trifft d a s a b f l i e ß e n d e Eis t a l a b w ä r t s erneut a u f ein sich i h m in d e n W e g stellendes H i n d e r n i s in F o r m eines F e l s r i e g e l s , so übertieft es auch v o r d i e s e m sein B e t t e r h e b l i c h ; es entsteht durch g l a z i a l e Erosion e i n sog. V o r b e c k e n , d a s m i t u n t e r bis zu 1 0 0 m u n d erheblich m e h r g e g e n ü b e r d e m S c h w e l l e n s c h e i t e l übertieft sein k a n n . D a b e i w i r d d i e S c h w e l l e a u f i h r e r L u v s e i t e m e i s t s t ä r k e r erosiv b e a n s p r u c h t u n d ist h i e r steiler als a u f d e r Leeseite. N a c h d e m Ü b e r f l i e ß e n dieses H i n d e r n i s s e s k a n n es d a n n e r n e u t z u r B i l d u n g eines F u ß b e c k e n s k o m m e n . D u r c h seismische M e s s u n g e n i m Gebiet d e s S u l z t a l ­ ferners in d e n S t u b a i e r A l p e n (FÖRTSCH & V I D A L 1 9 6 8 a ) k o n n t e n a c h g e w i e s e n w e r d e n , d a ß sich diese A b f o l g e v o n Fußbecken, T r o g b e c k e n u n d T r o g s c h w e l l e n auch ü b e r m e h r e r e K i l o m e t e r i n d a s eisfreie V o r l a n d dieses Gletschers fortsetzt.

Glaziale Übertiefung unter rezenten Gletschern und in deren Vorfeld

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Sicher w u r d e m i t d e m e r s t m a l i g e n V o r s t o ß d e r Gletscher a u s i h r e n F i r n f e l d e r n in d i e T ä l e r z u B e g i n n d e r l e t z t e n g r o ß e n V e r e i s u n g s p e r i o d e d a s p r ä g l a z i a l e T a l r e l i e f durch d e n m i t z u n e h m e n d e r E i s m ä c h t i g k e i t s t ä r k e r w e r d e n d e n Eisschurf mehr u n d m e h r zu d e m t y p i s c h e r T r o g t ä l e r a u s g e f o r m t u n d l ä n g s i h r e r Achse m e h r oder w e n i g e r s t a r k übertieft.

A u f g r u n d der geophysikalisch gewonnenen Erkenntnisse über die Glazialerosion i m Bereich r e z e n t e r Gletscher u n d in den g r o ß e n h e u t e eisfreien i n n e r a l p i n e n L ä n g s - u n d Q u e r t r o g t ä l e r n k a n n geschlossen w e r d e n , d a ß durch d i e G l a z i a l e r o s i o n ein v o m T a l s c h l u ß b z w . d e n Talschlüssen d e r S e i t e n t ä l e r bis i n s V o r l a n d reichender t y p i s c h e r t r e p p e n f ö r m i g e r T a l l ä n g s s c h n i t t e n t s t a n d e n ist, d e r d u r c h m e h r o d e r w e n i g e r übertiefte T a l a b s c h n i t t e zwischen F e l s r i e g e l n g e k e n n z e i c h n e t ist.

D i e seismischen M e s s u n g e n haben auch noch a n d e r e B e w e i s e für d i e g l a z i a l e Ü b e r t i e ­ fung u n d A u s f o r m u n g v e r g l e t s c h e r t e r T ä l e r g e l i e f e r t . In Bereichen, w o d e r Gletscherstrom durch d i e v o r g e g e b e n e T a l f o r m seine F l i e ß r i c h t u n g z u ä n d e r n g e z w u n g e n w u r d e , k o m m t es i n n e r h a l b oder u n m i t t e l b a r u n t e r h a l b solcher K u r v e n a b s c h n i t t e z u r B i l d u n g deutlich a s y m m e t r i s c h e r T a l q u e r s c h n i t t e (FÖRTSCH 6C V I D A L 1 9 5 6 a, 1 9 5 8 a ) . E i n e s t ä r k e r e E i n ­ tiefung des Gletscherbettes u n d eine V e r s t e i l u n g d e r Felsböschungen ist a n d e n p r a l l h a n g seitigen P a r t i e n des T r o g e s z u e r k e n n e n . D i e s ist sicher a u f ein hier s t ä r k e r e s A n g r e i f e n d e r g l a z i a l e n Erosion i n f o l g e g r ö ß e r e n D r u c k e s u n d d a m i t e i n e r s t ä r k e r e n V e r f o r m u n g des Eises z u r ü c k z u f ü h r e n , d i e ihrerseits in d i e s e m nach a u ß e n gegen d a s p r a l l h a n g s e i t i g e Gletscherbett gerichtete G e g e n k r ä f t e a u s l ö s t , w ä h r e n d d i e Innenseite des Gletschers a m G l e i t h a n g w e i t g e h e n d k r ä f t e f r e i bleibt.

G l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g e n k o n n t e n auch d o r t seismisch n a c h g e w i e s e n w e r d e n , w o S e i t e n ­ gletscher m e h r oder w e n i g e r senkrecht in d e n H a u p t g l e t s c h e r e i n m ü n d e n o d e r früher e i n ­ m a l e i n g e m ü n d e t s i n d . D i e Erosionskraft des H a u p t g l e t s c h e r s w i r d h i e r durch den M a s s e n ­ z u w a c h s a n Eis erheblich v e r s t ä r k t . Dies f ü h r t z u r B i l d u n g eines sog. K o n f l u e n z - o d e r M ü n d u n g s b e c k e n s , d a s sich neben der Ü b e r t i e f u n g d e r Felssohle u n t e r d i e f l u v i a t i l e G e ­ f ä l l s k u r v e meist auch durch e i n e A u s w e i t u n g des T a l q u e r s c h n i t t e s in der H o r i z o n t a l e n u n d eine G e h ä n g e v e r s t e i l u n g g e g e n ü b e r der E i n m ü n d u n g b e m e r k b a r macht (FÖRTSCH SC V I D A L 1 9 5 6 a, 1 9 5 8 a ) . D o r t , w o m e h r e r e g r o ß e E i s s t r ö m e sich v e r e i n i g e n , e n t s t e h t in d e r e n S c h n i t t p u n k t eine b e s o n d e r s s t a r k e g l a z i a l e E r o s i o n s w i r k u n g . So b e r i c h t e n THYSSEN & A H M A D ( 1 9 6 8 ) a u f g r u n d seismischer M e s s u n g e n auf d e m Aletschgletscher v o n einer Ü b e r ­ tiefung bis zu 8 9 0 m a m K o n k o r d i a - P I a t z , a n d e r K o n f l u e n z des g r o ß e n Aletsch-, J u n g ­ f r a u - u n d G r ü n e g g f i r n s . Es h a n d e l t sich bei d i e s e m B e t r a g v e r m u t l i c h u m d i e d o r t g e m e s ­ sene E i s m ä c h t i g k e i t . D i e eigentliche Ü b e r t i e f u n g des Gletscherbettes dürfte i n diesem F a l l u m e i n i g e h u n d e r t M e t e r g e r i n g e r sein, erreicht a b e r auch d a n n noch g a n z beachtliche Beträge.

F e r n e r k o n n t e auf d e m G u r g l e r f e r n e r (FÖRTSCH & V I D A L 1 9 5 8 a ) n a c h g e w i e s e n w e r d e n , d a ß t a l a b w ä r t s v o n e i n e r Konfluenz z w e i e r m e h r o d e r w e n i g e r p a r a l l e l o d e r s p i t z w i n k l i g a u f e i n a n d e r s t o ß e n d e r Gletscher der an E i s m a s s e g r ö ß e r e Gletscher sein B e t t s t ä r k e r ü b e r ­ tieft. D i e s e Ü b e r t i e f u n g k l i n g t erst ein g u t e s S t ü c k t a l a b w ä r t s a l l m ä h l i c h a u s .

D i e Ergebnisse dieses k o m p i l a t o r i s c h e n Berichts l a s s e n sich k n a p p m i t e i n e r F o r m u l i e ­ r u n g z u s a m m e n f a s s e n , d i e R . v. KLEBELSBERG a m E n d e des Abschnittes „ D i e g l a z i a l e Erosion u n d i h r e F o r m e n " in seinem H a n d b u c h d e r G l e t s c h e r k u n d e u n d G l a z i a l g e o l o g i e , B a n d 1 , 1 9 4 8 v e r w e n d e t h a t : „Das A u s m a ß d e r G l a z i a l e r o s i o n ist e i n e s d e r meist u m ­ s t r i t t e n e n P r o b l e m e d e r G l a z i a l g e o l o g i e . D i e G l a z i a l e r o s i o n h a t z w a r , nicht gleichsam a u t o r i t a t i v , g r o ß e , n e u e G e s a m t f o r m e n geschaffen, a u c h sind T i e f e n - u n d B r e i t e n a u s ­ m a ß e i m V e r h ä l t n i s z u r G l e t s c h e r m ä c h t i g k e i t u n d - e r s t r e c k u n g g e r i n g , w o h l aber h a t sie schon v o r h a n d e n e ä l t e r e F o r m e n sehr w e s e n t l i c h a u s - u n d u m g e s t a l t e t u n d i m e i n z e l n e n T a l q u e r s c h n i t t oft recht b e d e u t e n d e s A u s m a ß e r l a n g t . "

Helmut Vidal

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A l s R . v. KLEBELSBERG dies schrieb, k o n n t e m a n sich ü b e r d a s A u s m a ß d e r G l a z i a l ­ erosion u n t e r r e z e n t e n Gletschern u n d i m Bereich ihres V o r f e l d e s s o w i e in h e u t e eisfreien g r o ß e n T r o g t ä l e r n noch k e i n e k l a r e n V o r s t e l l u n g e n m a c h e n , d a e n t w e d e r d e r Gletscher selbst, M o r ä n e n u n d / o d e r f l u v i o g l a z i a l e , f l u v i a t i l e b z w . l i m n i s c h e S e d i m e n t e d i r e k t e B e ­ o b a c h t u n g e n w e i t g e h e n d u n m ö g l i c h m a c h t e n u n d B o h r u n g e n meist fehlten. D e s h a l b f ä l l t d e n m o d e r n e n M e t h o d e n d e r a n g e w a n d t e n G e o p h y s i k neben d e r ebenfalls sehr w i c h t i g e n E r m i t t l u n g d e r E i s m ä c h t i g k e i t d e r Gletscher l ä n g s Profilen e i n e besondere B e d e u t u n g auch bei d e r K l ä r u n g d e r g l a z i a l e n Ü b e r t i e f u n g in noch v e r g l e t s c h e r t e n s o w i e h e u t e s e d i m e n t ä r v e r s c h ü t t e t e n eisfreien, a b e r e h e m a l s v o m Gletschereis durchflossenen T ä l e r n z u .

Schriftenverzeichnis BITTMANN, O.,

BRÜCKL, E.,

GANGL, G.

& WALLNER, F. J . ( 1 9 7 3 ) :

Die Ergebnisse der seismischen

Gletschermessungen am Obersten Pasterzenboden (Glocknergruppe) im Jahre 1970. — Arb. Zentr. Anst. Meteor. Geodyn. Wien, 1 1 : 17 S. Wien.

BROCKAMP, B. (1958): Reflektionsseismische Wiederholungsmessungen auf dem Pasterzegletscher und ihre Bedeutung für die Feststellung von Gletscher- und Inlandeisschwankungen. — Extrait. Rapp. — Assemblee Generale de Toronto 1957, IV: 509—513; Gentbrugge.

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9—22 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

Hannover

3 Abb.

1979

Verbreitung, Ursachen und Füllung glazial übertiefter Talabschnitte an Beispielen in den Ostalpen.

D I R K VAN HUSEN * )

Glacial erosion, depression, glacial v a l l e y , moraine, aggradation, fluvioglacial, extent, longitudinal profile, geological section North-Austrian Alps (Salzach, Traun V a l l e y ) , Central-Austrian Alps (Enns V a l l e y ) , Salzburg K u r z f a s s u n g : Im untersuchten R a u m konnte ein Zusammenhang zwischen dem Auf­ treten ausgedehnter g l a z i a l übertiefter Becken und der Ausdehnung aktiver Gletscherzungen ge­ funden werden. Jene liegen im Zehrgebiet dieser und sind möglicherweise auf die hohe Fließ­ geschwindigkeit des Eises und dessen starke Anreicherung mit Moränenschutt zurückzuführen.

Die Auffüllung der Becken erfolgte sehr rasch im beginnenden Spätglazial und war zur Zeit der Wiederbewaldung bereits abgeschlossen. Dabei kamen petrographische Unterschiede im Ein­ zugsgebiet der Flüsse stark zum tragen.

[Distribution, Reasons and Refill of G l a c i a l l y Deepened V a l l e y - S e c t i o n s

by Examples of the Eastern Alps.]

A b s t r a c t : In the investigated area a relationship between the appearance of widespread glacially deepened basins and the extent of active glacier terminus could be found. Those lie in the ablation area of these and probably are due to the high velocity of flowing ice and its in­ creasing heavy charge of morainic debris.

At the beginning of Late Glacial Time the refill of the basins was very fast. It was already achieved at the time when the woods returned. Petrographic differences in the drainage area of the rivers were of important influence.

Einleitung D i e v o r l i e g e n d e A r b e i t stellt d i e e t w a s e r w e i t e r t e F a s s u n g des V o r t r a g e s gleichen T i t e l s i m R a h m e n des E d i t h - E b e r s - S y m p o s i u m s in R o s e n h e i m d a r .

A n d r e i durch k ü n s t l i c h e Aufschlüsse u n d D e t a i l k a r t i e r u n g e n des A u t o r s e i n i g e r m a ß e n b e k a n n t e n B e i s p i e l e n a u s den O s t a l p e n w i r d die G e s t a l t u n g u n d V e r b r e i t u n g der g l a z i a l ü b e r t i e f t e n Becken u n d d e r e n F ü l l u n g d a r g e l e g t .

Z w e c k dieser A r b e i t ist p r i m ä r d i e E r f a s s u n g a l t e r , bis heute n u r i n e i n z e l n e n v e r ­ s t r e u t e n A r b e i t e n n i e d e r g e l e g t e r u n d in n e u e r e r Zeit h i n z u g e k o m m e n e r D a t e n . D a r ü b e r h i n a u s soll auch d e r V e r s u c h u n t e r n o m m e n w e r d e n , a u s d e r r e g i o n a l e n V e r t e i l u n g in B e z u g a u f die E r s t r e c k u n g der L o k a l g l e t s c h e r u n d E i s s t r o m n e t z e zu e i n e r m ö g l i c h e n Er­ k l ä r u n g der E n t s t e h u n g d e r größeren g l a z i a l übertieften W a n n e n zu g e l a n g e n .

A n dieser S t e l l e m ö c h t e ich a l l e n i m T e x t n a m e n t l i c h g e n a n n t e n P e r s o n e n , die m i r noch u n p u b l i z i e r t e n e u e D a t e n zur V e r f ü g u n g stellten, h e r z l i c h für i h r

Entgegenkommen

danken.

S a l z b u r g e r Becken Das moränen

Zungenbecken im N

des

Salzachgletschers zwischen

stellt einen Modellfall v o n

Golling

Stamm- und

*) Anschrift des Verfassers: Univ.-Doz. Dr. Dirk Technischen Universität, Karlsplatz 13, A-1040 Wien.

van

im

S

Zweigbecken

Husen,

und dar

den

End­

(PENCK &

Geologisches Institut d.

10

Dirk van Husen

BRÜCKNER 1 9 0 9 : 1 5 7 f f . ) . D a s S t a m m b e c k e n selbst ist e i n e c a . 2 — 3 k m b r e i t e R i n n e , die a m morphologischen N o r d r a n d der A l p e n endet (Abb. 1 ) .

Im

nördlichen

Abschnitt

schon l ä n g e r b e k a n n t

war

die Tiefe

des Beckens d u r c h

(PREY 1 9 5 9 ) . Der U n t e r g r u n d

einige

Tiefbohrungen

w u r d e in 2 6 2 m Tiefe ca. 1 km

w e i t e r n ö r d l i c h b e r e i t s in 1 9 8 m e r b o h r t . ö s t l i c h dieser b e i d e n B o h r u n g e n

steigt der U n t e r g r u n d ,

w i e aus a n d e r e n

Bohrun­

gen b e k a n n t ist, steil z u m M ö n c h s b e r g h i n a n . D u r c h die z w e i B o h r u n g e n der S t i e g l b r a u e r e i , d i e n a h e d e r B e c k e n m i t t e stehen, scheint d i e a b s o l u t e Tiefe d e s Beckens a u f d e r H ö h e von S a l z b u r g g u t e r f a ß t z u sein, o b w o h l T i e f e n a u f s c h l ü s s e w e i t e r w e s t l i c h fehlen.

W e i t e r i m S g a b d i e 1 9 7 6 abgeteufte B o h r u n g V i g a u n V I d e r Ö M V A . G . W i e n einen weiteren Fixpunkt tiefung

und

d e r T i e f e n l a g e d e r F e l s s o h l e . D i e für

Füllung

des Beckens a u s s a g e f ä h i g e n D a t e n

die Fragestellung der dieser Bohrung

Über­

wurden

mir

f r e u n d l i c h e r w e i s e v o n D i r e k t o r D r . K R Ö L L z u r V e r f ü g u n g g e s t e l l t . Eine g e n a u e r e A u s ­ w e r t u n g d e r E r g e b n i s s e w i r d noch durch d i e Ö M V A . G . W i e n e r f o l g e n .

D i e a m südlichen R a n d d e r Ortschaft V i g a u n stehende B o h r u n g erreichte n a c h 3 3 8 m d e n U n t e r g r u n d ( O b e r a l m e r Schichten) u n d dürfte u n t e r d e r A n n a h m e eines U - f ö r m i g e n T a l q u e r s c h n i t t e s ebenso w i e d i e bei S a l z b u r g bereits w e i t g e h e n d d i e v o l l e T i e f e des B e k kens im R a u m H a l l e i n angeben.

N o c h w e i t e r i m S w u r d e bei G o l l i n g a n d e r M ü n d u n g d e r L a m m e r in d i e S a l z a c h im Zuge von Grundwassererschließungsarbeiten

d e r Fels in 1 6 1 m Tiefe e r b o h r t

(freundl.

M i t t e i l u n g D r . H . BRANDECKER). D a a b e r u n m i t t e l b a r n o r d w e s t l i c h d a v o n d e r F e l s u n t e r ­ g r u n d i m Bereich des Flusses noch z u t a g e t r i t t (BRANDECKER 1 9 7 4 : Taf. I ) h a n d e l t es sich h i e r w a h r s c h e i n l i c h eher u m eine F o r t s e t z u n g d e r sicher s u b g l a z i a l a n g e l e g t e n T i e f e n r i n n e d e r S a l z a c h in F o r t s e t z u n g d e r S a l z a c h ö f e n a l s bereits u m d e n g l a z i a l ü b e r t i e f t e n Becken­ untergrund.

Aus

den v o r l i e g e n d e n B o h r u n g e n u n d V e r g l e i c h e n m i t a n d e r e n Becken l ä ß t sich der

V e r l a u f des g l a z i a l übertieften

F e l s u n t e r g r u n d e s des S t a m m b e c k e n s des S a l z a c h g l e t s c h e r s

im großen rekonstruieren (Abb. 1 ) .

D i e g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g setzt südlich G o l l i n g a m N o r d r a n d des O f e n a u e r B e r g e s ein.

D e r A n s a t z p u n k t ist h i e r durch z w e i U m s t ä n d e gegeben. E i n e r s e i t s ü b e r w a n d d a s a u s dem P o n g a u nach N a b f l i e ß e n d e Eis d e n a u s d i c k b a n k i g e m D a c h s t e i n k a l k a u f g e b a u t e n R i e g e l zwischen H a g e n

und

Tennen

Gebirge, der

auch eine d e u t l i c h e

Querschnittsverengung

d a r s t e l l t , m i t e i n e m s t a r k e n G e f ä l l s b r u c h . Dieser ist z u m i n d e s t für d i e W ü r m e i s z e i t durch d i e r i e s i g e n S t r u d e l t ö p f e a m O f e n a u e r B e r g (HASERODT 1 9 6 5 ) b e l e g t .

A n d e r e r s e i t s s t e l l t d i e steil nach N a b t a u c h e n d e S c h i c h t u n g des D a c h s t e i n k a l k e s m i t i h r e r leichter a u s r ä u m b a r e n J u r a a u f l a g e e i n e g ü n s t i g e K o n s t e l l a t i o n für eine g l a z i a l e Ü b e r s t e i l u n g der S t u f e d a r .

I n d e r w e i t e r e n F o l g e s i n k t d a n n d e r F e l s u n t e r g r u n d b a l d a u f j e n e T i e f e a b , d i e durch d i e B o h r u n g V i g a u n e r f a ß t ist u n d w a h r s c h e i n l i c h auch d i e g e n e r e l l e T i e f e n l a g e d e r B e k kensohle im mittleren Beckenabschnitt m a r k i e r t . Ü b e r den g e n a u e r e n w e i t e r e n V e r l a u f d e r Felssohle g i b t es aber l e i d e r k e i n e Auf­ schlüsse, d a B o h r u n g e n f e h l e n . D a s übertiefte u n d heute d u r c h j u n g e S e d i m e n t e v e r f ü l l t e Becken v e r l ä u f t a l s 2 — 3 k m b r e i t e r , g r a b e n a r t i g e r S t r e i f e n w e i t e r nach N N W . D i e s e Form war

d e r G r u n d für Ü b e r l e g u n g e n einer p r a e g l a z i a l e n t e k t o n i s c h e n A n l a g e d e s Beckens

( z u s a m m e n f a s s e n d e D a r s t e l l u n g bei D E L N E G R O 1 9 6 6 : 1 7 1 ) , d i e v o m Gletscher n u r noch ü b e r f o r m t w o r d e n ist.

12

Dirk van Husen

A b g e s e h e n v o n tektonisch b e d i n g t e n V o r a u s s e t z u n g e n , d i e bereits z u r A n l a g e d e s p r a e g l a z i a l e n S a l z a c h t a l e s f ü h r t e n , ist a b e r d i e h e u t i g e F o r m u n d S o h l e n l a g e d e s B e c k e n s doch d u r c h a u s a u f d i e G l e t s c h e r a r b e i t z u r ü c k z u f ü h r e n . Es ist w a h r s c h e i n l i c h d u r c h w e g s i n d i e w e i t g e h e n d eben g e l a g e r t e n , g l e i c h m ä ß i g a u s g e b i l d e t e n O b e r a l m e r Schichten e i n g e s e n k t , d i e auch i n d e r B o h r u n g V i g a u n V I i m L i e g e n d e n d e r q u a r t ä r e n S e d i m e n t e a n g e f a h r e n wurden.

D a r a u s , u n d i m V e r g l e i c h m i t d e r S o h l e n e n t w i c k l u n g a n d e r e r Becken ( T r a u n t a l ) , w i r d w a h r s c h e i n l i c h z u m i n d e s t i n diesem Bereich, a b g e s e h e n v o n k l e i n e r e n S c h w a n k u n g e n , m i t e i n e m w e i t g e h e n d ebenen V e r l a u f d e r B e c k e n s o h l e u n d s t e i l e n F l a n k e n z u rechnen sein.

Die Tiefenrinne verläuft dann westlich der inselartig a u s den jüngeren Aufschüttungen aufragenden H ü g e l um Hellbrunn u n d Rainberg-Mönchsberg weiter, Richtung M a x GlanSietzenheim.

H i e r w u r d e der Untergrund in den z w e i Bohrungen d e r Stieglbrauerei angefahren, über die PREY ( 1 9 5 9 ) ausführlich berichtete.

D i e südliche b e i m K u g e l h o f erreichte i n 2 6 2 m T i e f e d e n F e l s u n t e r g r u n d u n d z e i g t d a m i t a n , d a ß sich d i e g e n e r e l l e H ö h e n l a g e d e r Felssohle 1 6 k m nördlich V i g a u n i n n e r ­ h a l b d e r K a l k a l p e n noch nicht w e s e n t l i c h v e r ä n d e r t h a t . I n d e r c a . 1 k m w e i t e r nördlich l i e g e n d e n B o h r u n g w u r d e a b e r bereits i n 1 9 8 m M e r g e l , w a h r s c h e i n l i c h F l y s c h ( P R E Y 1 9 5 9 : 2 2 1 ) i m U n t e r g r u n d e r b o h r t . O b es sich d a b e i u m eine örtliche A u f r a g u n g , o d e r , w a s w a h r s c h e i n l i c h e r scheint, u m ein A u s h e b e n d e r R i n n e g e g e n ü b e r i h r e m N o r d e n d e h a n d e l t , k a n n nicht m i t S i c h e r h e i t g e s a g t w e r d e n .

In der g e r a d l i n i g e n Fortsetzung der R i n n e treten dann N W Salzburg die W ü r m g r u n d ­ m o r ä n e u n d i n d e r w e i t e r e n F o l g e auch ä l t e r e q u a r t ä r e S e d i m e n t e auf. PREY ( 1 9 5 9 ) p a r a l l e l i s i e r t a u f G r u n d d e s G e s c h i e b e i n h a l t s erstere m i t d e r G r u n d m o r ä n e , d i e i n d e n B o h r u n ­ gen u n m i t t e l b a r d e m F e l s u n t e r g r u n d a u f l i e g t . D a h e r scheint es w a h r s c h e i n l i c h , d a ß durch die b e i d e n B o h r u n g e n d a s E n d e des S t a m m b e c k e n s z u r W ü r m e i s z e i t m i t d e m n a c h N a u s ­ h e b e n d e n U n t e r g r u n d e r f a ß t w u r d e . Es ist a b e r g e n a u d e r Bereich, w o d e r S a l z a c h g l e t ­ scher a u s d e m r e l a t i v e n g e n i n n e r a l p i n e n T a l i n s V o r l a n d a u s t r i t t u n d sich i m W durch d e n S a a l a c h g l e t s c h e r b e h i n d e r t h a u p t s ä c h l i c h nach E a u s b r e i t e t e . D a d u r c h k a m es sicher z u e i n e r d e u t l i c h e n A b n a h m e d e r F l i e ß g e s c h w i n d i g k e i t u n d e i n e m E r l a h m e n d e r Tiefen­ erosion g e g e n ü b e r d e m k a n a l a r t i g e n S t a m m b e c k e n südlich v o n S a l z b u r g .

W i e m ä c h t i g h i e r d i e W ü r m g r u n d m o r ä n e i s t , u n d ob d i e R i n n e i n f r ü h e r e n

Eiszeiten

noch e t w a s w e i t e r nach N reichte, k a n n nicht g e s a g t w e r d e n , d a Aufschlüsse v ö l l i g fehlen.

Die a n d a s Stammbecken direkt u n d fingerförmig anschließenden Zweigbecken (Abb. 1 ) stellen teils s u b g l a z i ä r e R i n n e n ( z . B . O i c h e n t a l , WEINBERGER 1 9 5 5 : 1 1 ) o d e r seichtere W a n n e n i n d e n q u a r t ä r e n S e d i m e n t e n d a r , ü b e r deren Ü b e r t i e f u n g k a u m e t w a s b e k a n n t ist. E i n i g e H i n w e i s e g e b e n d i e W a s s e r t i e f e d e r Seen ( W a l l e r - , M a t t - , O b e r t r u m e r S e e ) .

Auffüllung M i t E n d e d e s H o c h g l a z i a l s w u r d e d e r Bereich d e r Z w e i g - u n d des S t a m m b e c k e n s sehr rasch eisfrei. D i e Becken f ü l l t e n sich m i t S e e n , d i e t e i l w e i s e m i t Schottern u n d Schluff v e r ­ f ü l l t w u r d e n ( I b m e r M o o r ) oder noch b i s h e u t e e r h a l t e n s i n d . D i e E n t w i c k l u n g dieser Seen i n i h r e r B e z i e h u n g z u m S e e d e s S t a m m b e c k e n s w u r d e v o n WEINBERGER ( 1 9 5 5 : 2 3 ) u n d D E L - N E G R O ( 1 9 6 6 : 2 0 3 ff.) g e n a u b e s c h r i e b e n .

D i e S e d i m e n t e d e s S t a m m b e c k e n s s i n d durch d i e e r w ä h n t e n T i e f e n b o h r u n g e n d e r Stieglbrauerei (PREY 1 9 5 9 ) , der Ö M V A . G . bei V i g a u n u n d umfangreiche G r u n d w a s s e r ­ u n t e r s u c h u n g e n (BRANDECKER 1 9 7 4 ) s o w e i t b e k a n n t , d a ß d e r Versuch ein G e s a m t b i l d der V e r f ü l l u n g z u e n t w e r f e n , berechtigt scheint ( A b b . 2 ) .

Verbreitung, Ursachen und F端llung glazial 端bertiefter Talabschnitte

13

14

Dirk van Husen

D a s h ä n g e n d s t e S e d i m e n t i m B e c k e n b i l d e n i m M i t t e l 20 m m ä c h t i g e Schotter, die v o n S nach N m i t s t e t i g a b n e h m e n d e r M ä c h t i g k e i t den g a n z e n R a u m ü b e r z i e h e n . S i e gehen in e i n e r m e h r e r e M e t e r m ä c h t i g e n U b e r g a n g s s c h i c h t in d i e l i e g e n d e n Schluffe über, m i t denen sie sich auch r a n d l i c h v e r z a h n e n . S i e s t e l l e n die zu e i n e r letztlich geschlossenen Schotter­ decke v e r w a c h s e n e n , groben E i n s c h w e m m u n g e n d e r S a l z a c h u n d i h r e r N e b e n b ä c h e nach A b s c h l u ß der S e e p h a s e i m S t a m m b e c k e n d a r .

D a r u n t e r l i e g e n in den B o h r u n g e n w e s t l i c h des M ö n c h s b e r g e s m ä c h t i g e , schluffige S e e ­ s e d i m e n t e , d i e fast d i e g a n z e M ä c h t i g k e i t der B e c k e n f ü l l u n g a u s m a c h e n . S i e w u r d e n in d e n drei T i e f b o h r u n g e n i m Bereich u m 1 4 0 m v o n F e i n s a n d l a g e n mit e i n g e s t r e u t e n k l e i n e n G e r o l l e n u n t e r b r o c h e n , die PREY ( 1 9 5 9 : 2 2 0 ) im G e g e n s a t z zu STUMMER ( 1 9 4 7 ) aus m e h ­ r e r e n G r ü n d e n a u f E i n s c h w e m m u n g e n v o m R a n d o d e r auch v o n s c h w i n d e n d e m Gletscher­ eis deutet u n d nicht a l s A b l a g e r u n g e n ä l t e r e r E i s z e i t e n , d a j a auch H i n w e i s e auf höhere L a g e r u n g s d i c h t e d e r l i e g e n d e n Schluffe f e h l e n .

Eine I n t e r p r e t a t i o n der in den Schluffen a u f t r e t e n d e n Picea-PoWen a l s H i n w e i s auf S e d i m e n t r e s t e ä l t e r e r Eiszeiten k a n n nicht v o r g e n o m m e n w e r d e n . W i e a n den V o r k o m ­ m e n ä l t e r e r S e e s e d i m e n t e ersichtlich ist, b e s t a n d nach d e m Abschmelzen des M i n d e l - u n d R i ß g l e t s c h e r s j e w e i l s ein See m i t e t w a s h ö h e r e m W a s s e r s t a n d als nach d e m W ü r m h o c h g l a z i a l . D a a b e r auch in diesen S e e n ä h n l i c h e S e d i m e n t a t i o n s r a t e n u n d d a h e r ähnlich rasche V e r f ü l l u n g w i e nach d e r W ü r m e i s z e i t a n z u n e h m e n ist, ist ein autochthones V o r ­ k o m m e n v o n P i c e a - P o l l e n auch in d i e s e n S e d i m e n t e n nicht z u e r w a r t e n .

I m L i e g e n d e n d e r Schluffe folgt d a n n über der F e l s s o h l e dichte G r u n d m o r ä n e in V e r ­ b i n d u n g m i t S a n d - u n d Schlufflagen, d i e PREY ( 1 9 5 9 : 2 2 0 ) durch den V e r g l e i c h der G e ­ s c h i e b e z u s a m m e n s e t z u n g für die des W ü r m g l e t s c h e r s a n s i e h t .

P r i n z i p i e l l d e n gleichen A u f b a u d e r B e c k e n f ü l l u n g z e i g e n die B o h r u n g e n in K a l t e n ­ h a u s e n u n d bei V i g a u n i m R a u m H a l l e i n .

In der B o h r u n g V i g a u n w u r d e i m L i e g e n d e n ein r u n d 100 m m ä c h t i g e s P a k e t v o n dichter G r u n d m o r ä n e u n d Schottern, i m H a n g e n d e n d e r O b e r a l m e r K a l k e a n g e f a h r e n .

D a r ü b e r folgen w i e d e r die g l i m m e r r e i c h e n , schluffigen S e e s e d i m e n t e , d i e a b e r v o n d r e i , 2 0 , 7 u n d 40 m m ä c h t i g e n , schlufführenden S c h o t t e r l a g e n unterbrochen w e r d e n . Bei diesen h a n d e l t es sich w a h r s c h e i n l i c h u m E i n s c h ü t t u n g e n (subaquatische Gleitungen vom S c h w e m m k e g e l d e r T a u g e l ) , d a sie sich durch h ö h e r e W a s s e r f ü h r u n g u n d deutlich n i e d ­ r i g e r e seismische G e s c h w i n d i g k e i t v o n d e r l i e g e n d e n G r u n d m o r ä n e ( c a . 3 0 0 0 / s e c . ) u n t e r ­ scheiden.

N e b e n diesen w e i t e r in d a s Becken a u s g r e i f e n d e n E i n s c h ü t t u n g e n s i n d durch Erschlie­ ß u n g v o n G r u n d w a s s e r v o r k o m m e n m ä c h t i g e r e D e l t a a b l a g e r u n g e n , d i e sich m i t den fein­ k ö r n i g e n S e d i m e n t e n v e r z a h n e n , a u c h a n den M ü n d u n g e n d e r k l e i n e r e n Seitenbäche e r ­ schlossen w o r d e n (BRANDECKER 1 9 7 4 : 12 f f . ) .

Ebenso k o n n t e i m R a u m G o l l i n g e i n e a u s g e d e h n t e r e , m ä c h t i g e D e l t a b i l d u n g der S a l z ­ ach, L a m m e r u n d d e s T o r r e n e r Baches erschlossen w e r d e n ( m ü n d l . M i t t . BRANDECKER).

Zeugen ä l t e r e r , w e i t e r nach N a u s g r e i f e n d e r D e l t a b i l d u n g e n stellen d i e k o n g l o m e r i e r t e n Deltaschotter w e s t l i c h G o l l i n g ( T o r r e n e r N a g e l f l u h ) d a r . S i e u n d ä h n l i c h e B i l d u n g e n , d i e i m g a n z e n Beckenbereich r a n d l i c h a u f t r e t e n , sind Z e u g e n v o n S t a u s e e n , d i e u n m i t t e l ­ b a r nach d e m E i s r ü c k g a n g früherer E i s z e i t e n m i t h ö h e r e m W a s s e r s p i e g e l a l s der i m S p ä t ­ w ü r m d a s Becken v o n S a l z b u r g e r f ü l l t e n .

D i e A u f f ü l l u n g des l e t z t e r e n e r f o l g t e w a h r s c h e i n l i c h sehr rasch, w i e a u s der g e r i n g e n r ä u m l i c h e n A u s d e h n u n g der sich m i t d e r schluffreichen B e c k e n f ü l l u n g v e r z a h n e n d e n , g r o b ­ k ö r n i g e n D e l t a b i l d u n g d e r e i n m ü n d e n d e n Bäche a b l e s e n l ä ß t .

Verbreitung, Ursachen und Füllung g l a z i a l übertiefter Talabschnitte

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Als einen w e i t e r e n H i n w e i s f ü r eine solche r a s c h e S e d i m e n t a t i o n i m V e r g l e i c h m i t d e r F ü l l u n g im E n n s t a l k a n n noch d i e sehr g e r i n g e P o l l e n k o n z e n t r a t i o n in den S e d i m e n t e n (PREY 1 9 5 9 : 2 2 1 f.) u n d d a s F e h l e n anderer F o s s i l i e n a n g e s e h e n w e r d e n . A u f a l l e F ä l l e w a r die F ü l l u n g z u r Zeit d e r B i l d u n g der h ö c h s t e n T e r r a s s e ( F r i e d h o f s t e r r a s s e ) b e e n d e t .

Ob die F ü l l u n g des B e c k e n s , abgesehen v o n d e n r a n d l i c h a u f t r e t e n d e n sicher ä l t e r e n S e d i m e n t e n , z u r G ä n z e aus d e n e n des W ü r m - S p ä t g l a z i a l s besteht o d e r auch solche ä l t e r e r Eiszeiten i m U n t e r g r u n d noch e r h a l t e n sind, k a n n nicht sicher b e a n t w o r t e t w e r d e n . O b ­ w o h l d a s v ö l l i g e F e h l e n v o n sicheren G r u n d m o r ä n e n a b l a g e r u n g e n i n n e r h a l b der Schluffe in allen B o h r u n g e n k e i n a b s o l u t e s K r i t e r i u m ( D i s k u s s i o n s b e m e r k u n g Prof. Dr. B . F R E N ZEL) d a r s t e l l t , so fehlen auch H i n w e i s e auf h ö h e r e L a g e r u n g s d i c h t e l i e g e n d e r S e d i m e n t ­ a n t e i l e , d i e a u f e i n e V o r b e l a s t u n g durch G l e t s c h e r z u n g e n h i n d e u t e n w ü r d e n . D a r ü b e r h i n ­ aus w ä r e i h r e E r h a l t u n g in d e m engen, t r o g a r t i g e n Becken m i t s e i n e n g e r a d l i n i g e n F l a n ­ k e n u n d V e r l a u f , d a s v o m Gletscher mit g r o ß e r G e s c h w i n d i g k e i t durchflössen w u r d e , schwer v o r s t e l l b a r .

Trauntal Im G e g e n s a t z z u m S a l z a c h g l e t s c h e r e r r e i c h t e d e r T r a u n g l e t s c h e r in der W u r m e i s z e i t n u r noch den A l p e n n o r d r a n d u n d t r a t in d e n v o r a n g e g a n g e n e n E i s z e i t e n n u r w e n i g ins V o r l a n d ein. D e r G r u n d für d i e wesentlich g e r i n g e r e A u s d e h n u n g l i e g t h a u p t s ä c h l i c h d a r ­ in b e g r ü n d e t , d a ß der T r a u n g l e t s c h e r in s e i n e m E i n z u g s g e b i e t n u r auf die n i e d r i g e r e n N ö r d l i c h e n K a l k a l p e n b e s c h r ä n k t blieb u n d k a u m Z u g a n g a u s d e n Z e n t r a l a l p e n h a t t e . Ü b e r d i e s s p a l t e t e sich der E i s s t r o m im R a u m B a d I s c h l — S t . G i l g e n in vier G l e t s c h e r z u n ­ gen auf.

Dadurch k a m es z u r A u s b i l d u n g von v i e r Z u n g e n b e c k e n , d i e d i e g r o ß e n S a l z k a m m e r ­ gutseen b e i n h a l t e n , an denen E r s t r e c k u n g u n d A u s f o r m u n g j e n e r recht gut a b l e s b a r ist (Abb. 1 und 2 ) .

Im Bereich d e s unteren T r a u n t a l e s , das z w i s c h e n M i t t e r w e i s s e n b a c h u n d Ebensee e i n e r großen S t ö r u n g nach N w a h r s c h e i n l i c h der v o n G E Y E R ( 1 9 1 7 ) v e r m u t e t e n B l a t t v e r s c h i e ­ b u n g folgt, s e t z t d i e Ü b e r t i e f u n g n o r d w e s t l i c h d e r Felsschwelle b e i m Bhf. L a n g w i e s ( V A N HUSEN 1 9 7 7 ) e i n . D i e E i n t i e f u n g erfolgte i m B e r e i c h v o n m a s s i g e m H a u p t d o l o m i t , W e t ­ t e r s t e i n k a l k u n d D a c h s t e i n k a l k , i n n e r h a l b d e r e r sie noch i h r e n höchsten W e r t v o n 1 9 1 m erreicht ( A b b . 2 ) . Erst nach d e r G r e n z e K a l k a l p e n — F l y s c h hebt d a s Becken zu den W ü r m ­ e n d m o r ä n e n v o n G m u n d e n h i n a u s . A u f f ä l l i g ist d a s t r o g a r t i g e Querprofil m i t s t e i l e n W ä n d e n u n d e i n e r breiten, s e d i m e n t b e d e c k t e n S o h l e , die über d e n g a n z e n See z u v e r ­ folgen ist u n d erst i m Bereich d e s Flysches in e i n e d a n n b a l d a u s h e b e n d e n R i n n e ü b e r g e h t .

Im Bereich d e r Z u n g e des A t t e r s e e s , deren E r n ä h r u n g h a u p t s ä c h l i c h durch d a s M i t t e r w e i ß e n b a c h t a l u n d die S c h w a r z e n s e e Furche e r f o l g t e (VAN H U S E N 1 9 7 7 ) , setzt d i e Ü b e r ­ tiefung an d e r G r e n z e K a l k a l p e n — F l y s c h ein, d ü r f t e a b e r auch i m Ä u ß e r e n W e i ß e n b a c h ­ t a l bereits w i r k s a m sein. D i e a u f f ä l l i g e B i n d u n g des E i n s a t z e s d e r g l a z i a l e n T i e f e n e r o s i o n a m S ü d e n d e d e s Attersees h a t s e i n e n G r u n d d a r i n , d a ß der T r a u n g l e t s c h e r hier in e i n erst E — W an d e r G r e n z e F l y s c h — K a l k a l p e n , d a n n nach N v e r l a u f e n d e s T a l ( ä h n l i c h d e r A u r a c h a m N o r d r a n d des H ö l l e n g e b i r g e s ) ü b e r t r a t u n d d i e v o r h a n d e n e Gefällsstufe ü b e r ­ arbeitete.

D i e F o r m d e s Beckens des A t t e r s e e s ist a u c h d i e einer s t e i l w a n d i g e n W a n n e m i t e i n e r w e i t g e h e n d e b e n e n Sohle, d i e erst a m n ö r d l i c h e n S e e e n d e zu d e n E n d m o r ä n e n h i n rasch aushebt.

Ein Ast d e s T r a u n g l e t s c h e r s v e r l i e f d a s I s c h l t a l a u f w ä r t s ü b e r S t . Gilgen b i s z u m Fuschlsee. D e r g l a z i a l übertiefte Bereich b e g i n n t i m Ischltal a u f d e r H ö h e von S t r o b l . D i e

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Dirk van Husen

Erosion setzt s o m i t erst m i t t e n i n d e m von G ö s a u u n d F l y s c h g e s t e i n e n g e b i l d e t e n T a l ­ bereich ein, o h n e d a ß ein Z u s a m m e n h a n g mit S t r u k t u r e n oder p e t r o g r a p h i s c h e n U n t e r ­ schieden zu e r k e n n e n w ä r e .

Ist die H a u p t e r o s i o n s w i r k u n g i m Ostteil des W o l f g a n g Sees e h e r r i n n e n f ö r m i g a u f den N o r d r a n d b e s c h r ä n k t , so ist n a c h der V e r d e c k u n g durch d a s Z i n k e n b a c h d e l t a i m W e s t ­ teil bereits w i e d e r d a s s t e i l w a n d i g e Querprofil m i t e i n e r s e d i m e n t b e d e c k t e n S o h l e a u s g e ­ b i l d e t . A u s d e m Bereich St. G i l g e n floß ein nicht unerheblicher T e i l des Eises gegen N a b .

D e r v e r b l e i b e n d e R e s t erfüllte noch d a s Becken des Fuschlsees. D a s n a c h N abfließende E i s v e r e i n i g t e sich m i t d e m a m S ü d e n d e des Attersees a b g e s p a l t e n e n , n a c h W fließenden E i s ­ strom. V e r e i n i g t schürften sie d i e flache W a n n e des M o n d s e e s a u s .

In der w e i t e r e n Folge e r f ü l l t e diese G l e t s c h e r z u n g e noch d a s B e c k e n von T a l g a u u n d nach seitlichem Ü b e r f l i e ß e n e i n e r R / W I n t e r g l a z i a l e S e d i m e n t e ( K L A U S 1 9 7 5 ) e n t h a l t e n ­ den S c h w e l l e n ö r d l i c h M o n d s e e d a s des Irrsees.

N e b e n diesen i m Z u n g e n b e r e i c h l i e g e n d e n , l a n g g e s t r e c k t e n W a n n e n , die a u f f ä l l i g e r ­ w e i s e u m d e n Bereich der S c h n e e g r e n z e w ä h r e n d d e r beiden l e t z t e n Eiszeiten i h r e n A n ­ f a n g haben, t r e t e n i m T r a u n t a l noch ä h n l i c h e F o r m e n i m S auf.

So stellt d e r f j o r d a r t i g a m N o r d r a n d des D a c h s t e i n m a s s i v s e i n g e s e n k t e H a l l s t ä t t e r See eine l a n g g e s t r e c k t e W a n n e m i t steilen W ä n d e n u n d ebener S o h l e d a r . S i e ist ( m a x .

Tiefe 1 2 5 m ) bis a u f einen k l e i n e n Bereich ( w o m ö g l i c h e r w e i s e H a s e l g e b i r g e a u f t r i t t ) s ü d ­ lich H a l l s t a t t ( A b b . 2 ) d u r c h w e g s in D a c h s t e i n k a l k eingetieft.

A n der S ü d o s t a b d a c h u n g d e s T o t e n G e b i r g e s stellen d e r A l t a u s s e e r See u n d d e r G r u n d l s e e gleiche F o r m e n d a r . I h r e Tiefe scheint hauptsächlich v o n d e r G r ö ß e des E i n ­ zugsgebietes d e r G l e t s c h e r z u n g e n a b z u h ä n g e n .

Einerseits k ö n n t e n diese S e e b e c k e n a l s g l a z i a l übertiefte B e r e i c h e u n t e r den b e r e i t s p r a e g l a z i a l v o r h a n d e n e n h o h e n S t e i l s t u f e n a m R a n d der D a c h s t e i n k a l k p l a t t f o r m e n a n ­ gesehen w e r d e n , w a s w a h r s c h e i n l i c h für die k l e i n e n , sehr tiefen B e c k e n ( T ö p l i t z u n d H t .

Gosausee), k a u m a b e r bei den w e i t e r entfernten Bereichen ( G r u n d l s e e ) zutreffen dürfte.

A n d e r e r s e i t s l i e g e n diese B e c k e n a b e r alle i m Zungenbereich k r ä f t i g e r L o k a l g l e t s c h e r , w i e sie w ä h r e n d d e r W ü r m v e r e i s u n g z w e i m a l ü b e r l ä n g e r e Zeit b e s t a n d e n (VAN H U S E N 1 9 7 7 ) . D e m n a c h k ö n n t e n diese B e r e i c h e durchaus a l s Zungenbecken v o n Gletschern a n ­ gesehen w e r d e n , d i e dieser w a h r s c h e i n l i c h auch w ä h r e n d früherer E i s z e i t e n r e l a t i v r a s c h erreichbaren G l e t s c h e r g r ö ß e e n t s p r e c h e n .

Zwischen d e n übertieften B e r e i c h e n i m S des E i n z u g s g e b i e t e s d e r T r a u n u n d den Z u n ­ genbecken i m N s i n d i m T r a u n t a l d u r c h die B o h r u n g e n der S a l i n e n v e r w a l t u n g noch k l e i ­ n e r e Becken v o n r u n d 40 m T i e f e z w i s c h e n den o b e r t ä g i g v e r f o l g b a r e n S c h w e l l e n b e k a n n t (Abb. 2 ) .

D i e V e r b r e i t u n g der Becken u n d Schwellen z e i g t bis auf d a s B e c k e n südlich B a d Ischl (über H a s e l g e b i r g e ) keinen Z u s a m m e n h a n g mit der petrographischen Zusammensetzung u n d d e r d a m i t v e r b u n d e n e n E r o d i e r b a r k e i t des U n t e r g r u n d e s , w o b e i auch weiche G e s t e i n e (Liasfleckenmergel) als Schwellenbildner auftreten.

Ebenso w i r k t sich auch d e r Z u s a m m e n f l u ß g r o ß e r Eisströme w i e des v o m D a c h s t e i n ( ü b e r den H a l l s t ä t t e r See) m i t d e m v o m Toten G e b i r g e u n d d e m M i t t e r n d o r f e r B e c k e n ü b e r den P ö t s c h e n p a ß nicht in e i n e r S t e i g e r u n g d e r Erosionsleistung a m G l e t s c h e r g r u n d aus.

A n der E i n m ü n d u n g des E i s s t r o m e s des R e t t e n b a c h t a l e s bei B a d Ischl konnten sich d i e w e i c h e n N e o k o m s a n d s t e i n e u n d w e i t e r westlich G o s a u k o n g l o m e r a t e u n d M e r g e l e r h a l t e n , d i e zu l a n g g e s t r e c k t e n R u n d h ö c k e r n g e f o r m t w u r d e n .

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Verbreitung, Ursachen und Füllung g l a z i a l übertiefter Talabschnitte

Auffüllung D i e A u f f ü l l u n g der g l a z i a l übertieften B e c k e n des T r a u n t a l e s e r f o l g t e

hauptsächlich

durch die T r a u n , w o b e i die N e b e n b ä c h e n u r g a n z selten eine w e s e n t l i c h e R o l l e s p i e l t e n .

D i e k l e i n e r e n W a n n e n bei B a d Ischl u n d B a d G o i s e r n w u r d e n , w i e a u s den B o h r u n g e n d e r S a l i n e n v e r w a l t u n g b e k a n n t ist, mit schluffreichen Schottern u n d S a n d e n , sicher u n ­ m i t t e l b a r nach d e m Eisrückzug v e r f ü l l t .

In den b e i d e n großen W a n n e n , die v o n d e r T r a u n d u r c h s t r ö m t w e r d e n ( T r a u n u n d H a l l s t ä t t e r S e e ) , k a m es z u r A u s b i l d u n g v o n D e l t a a b l a g e r u n g e n bei Ebensee u n d O b e r t r a u n . D i e B i l d u n g e n dieser b e i d e n a u s g e d e h n t e n A u f s c h ü t t u n g e n e r f o l g t e w a h r s c h e i n l i c h sehr rasch u n d i n d e r H a u p t s a c h e noch b e v o r sich e i n e geschlossene G e h ö l z v e g e t a t i o n m i t E n d e der B ö l l i n g s c h w a n k u n g ( V A N HUSEN 1 9 7 7 ) i m T a l d e r T r a u n ausbreiten k o n n t e u n d d a m i t d i e S c h u t t a n l i e f e r u n g s t a r k r e d u z i e r t w u r d e . Eine E r f ü l l u n g der Seebecken m i t Schluffen u n t e r b l i e b , d a die T r a u n i m G e g e n s a t z z u r S a l z a c h u n d E n n s a l s rein k a l k a l p i n e r F l u ß eine w e s e n t l i c h g e r i n g e r e B e l a s t u n g mit Feinstoffen a u f w e i s t . Ü b e r den i n n e r e n A u f b a u d i e s e r D e l t a s c h ü t t u n g e n u n d ob d a r i n auch ä l t e r e S e d i m e n ­ te eingeschlossen sind, k a n n k e i n e A u s s a g e g e t r o f f e n

werden, d a Bohrungen fehlen.

Da

a b e r i m T r a u n t a l , w i e eine D e t a i l k a r t i e r u n g 1 : 1 0 0 0 0 (VAN H U S E N 1 9 7 7 ) z e i g t e , a u c h in g e g e n Gletschererosion geschützten L a g e n n u r g a n z g e r i n g e R e s t e v o n S e d i m e n t e n ä l t e r e r Eiszeiten e r h a l t e n sind, möchte ich eher auf d a s F e h l e n solcher S e d i m e n t e g e r a d e in b e s o n ­ ders s t a r k u n d rasch durchflossenen Bereichen s c h l i e ß e n .

In den a n d e r e n

Seebecken k a m es an d e r E i n m ü n d u n g

der Bäche zur

Ausbildung

d u r c h w e g s k l e i n e r e r D e l t a s . E i n e A u s n a h m e b i l d e t n u r d a s D e l t a des Z i n k e n b a c h e s

am

S ü d u f e r des W o l f g a n g - S e e s .

Ennstal Im M i t t e r e n n s t a l ist der Bereich der übertieften Felssohle nicht so deutlich zu e r f a s s e n w i e in den b e i d e n v o r h e r beschriebenen T ä l e r n ( A b b . 3 ) .

In der L ä n g s t a l f u r c h e ist a l s sicher übertiefter Abschnitt d e r R a u m zwischen G e s ä u s e und Grimming

anzunehmen,

dessen Felssohle d u r c h d i e T i e f b o h r u n g

bei W ö r s c h a c h

1 9 5 m auf 4 4 4 m ü b . N N in u n g e f ä h r der g l e i c h e n H ö h e w i e bei H i e f l a u ( 4 4 3 m ü b .

in

NN)

u n t e r h a l b des G e s ä u s e s festgelegt ist ( A b b . 3 ) .

Ebenso dürfte d e r Abschnitt des P a l t e n t a l e s z w i s c h e n S t r e c h a u u n d T r e g e l w a n g e i n e g l a z i a l e Übertiefung aufweisen (Abb. 1).

Diese T a l a b s c h n i t t e decken sich aber ebenso w i e i m T r a u n t a l m i t d e m Z e h r g e b i e t des w ü r m z e i t l i c h e n Gletschers, d e r n u r noch als s c h m a l e Z u n g e ins G e s ä u s e e i n d r a n g u n d a u f d e m S a t t e l d e r B u c h a u seine E n d m o r ä n e n h i n t e r l i e ß (VAN HUSEN 1 9 6 8 ) .

N e b e n d i e s e n Z u n g e n b e c k e n finden sich i m E i n z u g s g e b i e t d e r E n n s in den g r o ß e n , bis z u m H a u p t k a m m der N i e d e r e n T a u e r n z u r ü c k g r e i f e n d e n S e i t e n t ä l e r n a u f f a l l e n d e l a n g ­ gestreckte T a l w e i t u n g e n . Sie s i n d a l l e durch i m F e l s a n g e l e g t e , l ä n g e r e , enge u n d t e i l w e i s e schluchtartige T a l s t r e c k e n v o m E n n s t a l g e t r e n n t . I n z w e i dieser T a l w e i t u n g e n ( S ö l k t ä l e r ) w u r d e n für e i n e K r a f t w e r k s g r u p p e der S T E W E A G S o n d i e r b o h r u n g e n durchgeführt, d e r e n Ergebnisse m i r P r o f . Dr. E. C L A R f r e u n d l i c h e r w e i s e z u r V e r f ü g u n g s t e l l t e .

Es z e i g t e sich, d a ß i m T a l des K l e i n s ö l k b a c h e s 4 5 0 m südlich d e r p r o j e k t i e r t e n S p e r ­ r e n s t e l l e , d i e e i n über die g a n z e T a l b r e i t e geschlossenes Felsprofil a u f w e i s t , die F e l s s o h l e b e r e i t s 4 1 , 4 m übertieft ist. E b e n s o w u r d e i m T a l des G r o ß s ö l k b a c h e s südlich der i m F e l s a n g e l e g t e n E n g s t r e c k e ein A b s i n k e n der Felssohle festgestellt, o h n e d i e s e aber zu e r r e i c h e n .

2

Eiszeitalter u. Gegenwart

Abb. 3: L 채 n g s - und Querprofil durch das Ennstal.

Verbreitung, Ursachen und Füllung glazial übertiefter Talabschnitte

19

A u f G r u n d d i e s e r B e o b a c h t u n g e n scheint es b e r e c h t i g t zu sein, auch für die gleich g e s t a l ­ teten T a l a b s c h n i t t e der ü b r i g e n T ä l e r e i n e g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g in den T a l w e i t u n g e n anzunehmen.

Ein Z u s a m m e n h a n g m i t leichter a u s r ä u m b a r e n Gesteinen k a n n i m Bereich d e r N o r d ­ a b d a c h u n g d e r N i e d e r e n T a u e r n mit ihren s t r e n g E — W v e r l a u f e n d e n G e s t e i n s z ü g e n u n d S t r u k t u r e n nicht gegeben s e i n .

Im G e g e n s a t z zu den übertieften Bereichen i m südlichen T r a u n t a l fehlen hier auch die p r a e g l a z i a l a n g e l e g t e n G e f ä l l s s t u f e n , die für d i e B i l d u n g dieser Becken h e r a n g e z o g e n w e r ­ den k ö n n t e n . Es h a n d e l t sich demnach, w i e ich a n n e h m e n möchte, auch hier u m Z u n g e n ­ becken k r ä f t i g e r L o k a l g l e t s c h e r der e i n z e l n e n T ä l e r , die auch i m gleichen G r ö ß e n v e r h ä l t ­ nis z u m E i s s t r o m des H o c h g l a z i a l s stehen, w i e d i e des T r a u n t a l e s . D i e Zeit d e r e n d g ü l t i ­ gen F o r m u n g dürfte d e m n a c h ebenso die g l e i c h e w i e dort sein.

Auffüllung D a s Z u n g e n b e c k e n des E n n s t a l e s stellt sich h e u t e nach seiner F ü l l u n g als sehr g e f ä l l s a r m e , h a u p t s ä c h l i c h v o n m ü h s a m m e l i o r i e r t e n S ü m p f e n u n d M o o r e n bedeckte T a l n i e d e ­ rung d a r , in d e r nur d i e S c h w e m m k e g e l d e r s e i t l i c h e n Z u b r i n g e r d e n S i e d ' u n g s r a u m b i l d e n .

D i e o b e r s t e n 50 m d e r S e d i m e n t e des Z u n g e n b e c k e n s s i n d v o r a l l e m durch d i e U n t e r ­ suchungen f ü r einen G r u n d w a s s e r s p e i c h e r u n d i n j ü n g s t e r Zeit d u r c h die S o n d i e r u n g e n für den B a u d e r P y h r n - A u t o b a h n recht gut b e k a n n t g e w o r d e n .

D i e E r g e b n i s s e für d e n A u t o b a h n k n o t e n S e l z t h a l der P y h r n a u t o b a h n s t e l l t e m i r f r e u n d l i c h e r w e i s e Dr. O. H O M A N N z u r V e r f ü g u n g . Sie z e i g e n u n t e r einer m e h r e r e M e t e r mächtigen T o r f a u f l a g e für d i e obersten 2 0 — 2 5 m d e r B e c k e n f ü l l u n g eine m ä c h t i g e Schluffschicht, d i e sich r a n d l i c h m i t den gröberen E i n s c h ü t t u n g e n des P a l t e n - u n d P y h r n b a c h e s v e r z a h n t ( A b b . 3 ) . Sie w e i s t auf eine r u h i g e S e d i m e n t a t i o n in e i n e m See i m E n n s t a l hin, in dem w a h r s c h e i n l i c h bei wechselnden W a s s e r s t ä n d e n die seitlichen E i n s c h ü t t u n g e n v e r ­ schieden w e i t ausgreifen k o n n t e n . Auf d i e s e w e c h s e l n d e n W a s s e r s t ä n d e w e i s e n auch g e r i n g mächtige T o r f l a g e n i m S e d i m e n t k ö r p e r h i n .

Diese S e d i m e n t a b f o l g e l i e g t einer w a h r s c h e i n l i c h im g a n z e n E n n s t a l o b e r h a l b des G e säuses v e r b r e i t e t e n g r ö b e r e n Kiesschicht a u f . D u r c h die V e r z a h n u n g k ö n n e n d i e G r u n d ­ w a s s e r a u s d e m Bereich d e r Z u b r i n g e r in d i e t i e f e r e n G r u n d w a s s e r s t o c k w e r k e i m E n n s t a l eintreten, w o d u r c h artesisch gespanntes G r u n d w a s s e r a u f t r i t t , d a s i m R a u m S e l z t h a l ö r t ­ lich bis 4 m ü b e r die Oberfläche ansteigt.

D i e z u r U n t e r s u c h u n g des G r u n d w a s s e r s p e i c h e r s im E n n s t a l v o n der E n n s k r a f t w e r k e AG S t e y r n i e d e r g e b r a c h t e n B o h r u n g e n e r g a b e n p r i n z i p i e l l d e n gleichen A u f b a u d e r h ä n ­ gendsten S e d i m e n t a b f o l g e z w i s c h e n I r d n i n g u n d G e s ä u s e e i n g a n g .

I m Z u g e dieser U n t e r s u c h u n g e n w u r d e a n 2 0 S t a n d o r t e n d u r c h J a h r e die S p i e g e l h ö h e des g e s p a n n t e n G r u n d w a s s e r s beobachtet. D a b e i e r g a b sich, d a ß d e r zuerst k n a p p

unter

der Oberfläche l i e g e n d e G r u n d w a s s e r s p i e g e l i m Bereich W ö r s c h a c h über d a s h e u t i g e T a l ­ n i v e a u a n s t e i g t . W e i t e r t a l a b w ä r t s n i m m t d i e H ö h e s t ä n d i g b i s a u f r u n d 10 m ( b e i A d m o n t ) ü b e r T a l n i v e a u z u . E i n e g e n a u e A u s w e r t u n g der M e s s u n g e n i m V e r g l e i c h m i t den örtlichen m e t e r o l o g i s c h e n B e d i n g u n g e n e r g a b e i n e n d i f f e r e n z i e r t e n F e i n a b l a u f d e r

Gang­

linien des G r u n d w a s s e r s i n A b h ä n g i g k e i t v o n örtlichen N i e d e r s c h l ä g e n u n d Schneeschmel­ zen ( P L A T Z L 1 9 6 0 ) a b e r i m g a n z e n ein g e n e r e l l geringeres G e f ä l l e der fläche a l s d i e h e u t i g e E n n s .

2

Grundwasserober­

20

Dirk van Husen

Eine D e u t u n g d e r V e r h ä l t n i s s e k a n n a m ehesten d a d u r c h e r f o l g e n , d a ß die a b d i c h t e n ­ d e oberste Schiuffschicht u n d d i e m i t i h r v e r z a h n t e n S c h w e m m k e g e l i n e i n e m See z u r A b ­ l a g e r u n g k a m e n , d e r d a s E n n s t a l b i s in den R a u m S t a i n a c h e r f ü l l t e . I n d i e s e m w u r d e d a s h a n g e n d e , w e i t g e h e n d d a s g a n z e E n n s t a l hin nach o b e n a b d i c h t e n d e S c h l u f f p a k e t m i t s e i ­ n e m k o m p l i z i e r t e n I n t e r n a u f b a u a b g e l a g e r t . D e r G r u n d dafür, d a ß u n t e r dieser Schicht k e i n absolut z u s a m m e n h ä n g e n d e r G r u n d w a s s e r k ö r p e r in den l i e g e n d e n g r ö b e r e n S e d i ­ m e n t e n a u f t r i t t , l i e g t w a h r s c h e i n l i c h d a r i n , d a ß o b e r h a l b der s t a r k e n seitlichen Einschüt­ t u n g e n k l e i n e r e Becken m i t F e i n s e d i m e n t e n e n t s t a n d e n , die l o k a l e d i c h t e n d e B a r r i e r e n darstellen.

Der S t a u des bis in den R a u m S t a i n a c h r e i c h e n d e n Sees, dessen S e d i m e n t e den A b ­ schluß der A u f f ü l l u n g des übertieften Bereiches des E n n s t a l e s d a r s t e l l e n , m u ß a m G e s ä u s e ­ e i n g a n g e r f o l g t sein. I m G e g e n s a t z z u BISTRTTSCHAN ( 1 9 5 2 ) möchte ich den G r u n d für d i e s e n R ü c k s t a u nicht in g r o ß e n B e r g s t ü r z e n a m G e s ä u s e e i n g a n g , s o n d e r n in einer r i e s i g e n M a s s e n b e w e g u n g suchen.

Bei der N e u a u f n a h m e der G e s ä u s e b e r g e durch K. BÜCHNER ( 1 9 7 3 ) s t e l l t e sich h e r a u s , d a ß der D a c h s t e i n k a l k der H a i n d l m a u e r einen T e i l des Reichensteins d a r s t e l l t , d e r seit d e r G o s a u z e i t n a c h N a b w a n d e r t e u n d h e u t e auf W e r f e n e r Schichten l i e g t . D a a b e r d e r Ennsgletscher z u r W ü r m e i s z e i t noch i n s Gesäuse e i n d r a n g , k a m es sicher a m G e s ä u s e e i n ­ g a n g zu einer n e n n e n s w e r t e n E r o s i o n , d i e nach d e m Abschmelzen des Eises zu B e w e g u n ­ gen der K a l k m a s s e d e r H a i n d l m a u e r g e f ü h r t h a b e n w i r d .

D a d u r c h k a m es z u einer s t ä n d i g e n H ö h e r l e g u n g des G e s ä u s e e i n g a n g e s u n d a b s c h l i e ­ ß e n d auch z u e i n e r l ä n g e r f r i s t i g e r e n A b r i e g e l u n g a l s durch g r o b b l o c k i g e B e r g s t u r z m a s s e n m ö g l i c h w ä r e , w ä h r e n d sich die schluffreichen h ä n g e n d s t e n S e d i m e n t e i m E n n s t a l a u s ­ bildeten.

D a s A l t e r des Sees k o n n t e d u r c h 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 a n P r o b e n a u s d e n B o h r u n g e n für d i e P y h r n - A u t o b a h n , d i e D r . I. D R A X L E R , Geol. B . - A . durchführte,

näher

bestimmt werden.

Der Pinus-Wa.\d, d e r d a m a l s a n d e n H ä n g e n des E n n s t a l e s stockte, w i e s eine W a l d ­ g r e n z e in r u n d 4 0 0 m über d e m T a l auf, w i e durch d e n hohen P r o z e n t s a t z an Z i r b e u n d d a s m a s s i v e A u f t r e t e n v o n K r ä u t e r n (Artemisia) angezeigt wird. Ebenso weist das Auf­ t r e t e n von Hippophae auf eine erst k ü r z l i c h e r f o l g t e B e s i e d e l u n g des R o n b o d e n s hin.

Dieses V e g e t a t i o n s b i l d spricht für V e r h ä l t n i s s e , w i e sie i m V e r g l e i c h m i t d e m b e n a c h ­ b a r t e n T r a u n t a l ( D R A X L E R 1 9 7 7 ) d a s l e t z t e M a l i m A l l e r ö d im R a u m des Ennstales g e ­ herrscht h a b e n k ö n n e n .

Z u s a m m e n f a s s u n g der Ergebnisse A b g e s e h e n v o n d e n Gesteins- u n d t o p o g r a p h i s c h b e d i n g t e n S t e l l e n a m S ü d e n d e des A t t e r s e e s u n d des S a l z b u r g e r S t a m m b e c k e n s finden w i r i m hier d a r g e s t e l l t e n R a u m e i n e B i n d u n g der g r o ß e n g l a z i a l übertieften W a n n e n an d i e Erstreckung des Z e h r g e b i e t e s des E i s s t r o m n e t z e s . A m deutlichsten ist d i e s e i m T r a u n t a l e n t w i c k e l t , w o d i e G l e t s c h e r z u n g e n d e r beiden l e t z t e n E i s z e i t e n k a u m ü b e r d i e i n n e r h a l b des A l p e n k ö r p e r s l i e g e n d e n Becken h i n a u s v o r d r a n g e n u n d es d a h e r nicht m e h r z u r A u s b i l d u n g von Z w e i g b e c k e n k a m .

E i n z w e i t e r B e r e i c h mit l a n g g e s t r e c k t e n , g l a z i a l übertieften W a n n e n findet sich i m S des E i n z u g s g e b i e t e s d e r T r a u n , d i e e b e n s o w i e die n ö r d l i c h e n k e i n e n Z u s a m m e n h a n g m i t d e m A u f b a u u n d d e n S t r u k t u r e n des U n t e r g r u n d e s a u f w e i s e n . S i e l i e g e n a b e r , w i e eine Detailkartierung zeigte, alle im Zungenbereich kräftiger Lokalgletscher, die während der

Verbreitung, Ursachen und Füllung glazial übertiefter Talabschnitte

21

A u f b a u - s o w i e d e r A b s c h m e l z p h a s e des h o c h g l a z i a l e n W ü r m e i s s t r o m n e t z e s über l ä n g e r e Zeit B e s t a n d h a t t e n . Es scheint sich bei dieser G l e t s c h e r g r ö ß e u m e i n e r e l a t i v rasch erreich­ b a r e G r ö ß e n o r d n u n g z u h a n d e l n , die m ö g l i c h e r w e i s e auch w ä h r e n d früherer E i s z e i t e n öfter a u f t r a t .

Belege für g r ö ß e r e , g l a z i a l übertiefte B e r e i c h e i n gleicher P o s i t i o n k o n n t e n k ü r z l i c h auch in s ü d l i c h e n N e b e n t ä l e r n des Ennstales g e f u n d e n w e r d e n . O b solche auch in d e n N e ­ b e n t ä l e r n a n d e r e r F l u ß s y s t e m e z u finden s i n d , w i r d sich erst d u r c h w e i t e r e Aufschlüsse k l ä r e n lassen.

Diese g l a z i a l übertieften B e c k e n zeigen a l l e d i e gleiche F o r m l a n g g e s t r e c k t e r W a n n e n m i t steilen W ä n d e n u n d e i n e r w e i t g e h e n d e b e n e n S o h l e , d i e k a u m v o m A u f b a u des U n t e r ­ g r u n d e s beeinflußt w i r d . E i n e E r k l ä r u n g f ü r d i e E n t s t e h u n g d i e s e r offensichtlich a n d e n Zungenbereich g e b u n d e n e n B e c k e n k a n n m ö g l i c h e r w e i s e d a r i n gesehen w e r d e n , d a ß d e r Gletscher i m B e r e i c h der G r e n z e N ä h r - z u Z e h r g e b i e t seine g r ö ß t e H o r i z o n t a l g e s c h w i n d i g ­ k e i t u n d d a m i t w o h l auch g r ö ß t e Erosionskraft e n t w i c k e l t , d i e a u ß e r d e m noch d u r c h d i e r e l a t i v e Z u n a h m e des M o r ä n e n m a t e r i a l s i m Z u g e des A b s c h m e l z e n s u n t e r s t ü t z t w i r d .

Die W i e d e r a u f f ü l l u n g b e g a n n u n m i t t e l b a r n a c h d e m E i s r ü c k z u g u n d w a r selbst i n großen Becken w i e d e m S a l z b u r g e r S t a m m b e c k e n i n so k u r z e r Z e i t abgeschlossen, d a ß sich noch k e i n e n e n n e n s w e r t e V e g e t a t i o n in d e r U m g e b u n g des Sees e n t w i c k e l n k o n n t e .

Im E n n s t a l h i n g e g e n d a u e r t e d i e S e d i m e n t a t i o n b e d i n g t d u r c h d i e s t ä n d i g e H ö h e r ­ l e g u n g des G e s ä u s e e i n g a n g e s durch eine G r o ß h a n g b e w e g u n g l ä n g e r a n . S i e w a r a b e r , w i e d i e 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 r g a b , b e r e i t s k n a p p nach d e r A u s b r e i t u n g d e r G e h ö l z ­ v e g e t a t i o n i m A l l e r ö d ebenso beendet. D e r d u r c h diesen M e c h a n i s m u s g e g e n ü b e r d e m p r a e - m i n d e l z e i t l i c h e n T a l b o d e n s t a r k verflachte T a l v e r l a u f f ü h r t e z u weitflächigen S u m p f u n d M o o r b i l d u n g e n , w i e sie auch a u s a n d e r e n T ä l e r n m i t ä h n l i c h e n B e d i n g u n g e n ( z . B .

P i n z g a u ) b e k a n n t sind.

Ebenso rasch w u r d e n d i e g r o ß e n D e l t a s i m H a l l s t ä t t e r u n d T r a u n See a u f g e s c h ü t t e t .

D a aber d e r T r a u n i m G e g e n s a t z z u den a u s K r i s t a l l i n g e b i e t e n k o m m e n d e n Flüssen d i e hohe B e l a s t u n g m i t Schwebstoffen fehlt, k a m e n n u r g r ö b e r e S e d i m e n t e z u r A b l a g e r u n g , die entsprechend ihrer g e r i n g e n M e n g e n u r v e r h ä l t n i s m ä ß i g k l e i n e A r e a l e bedecken.

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22

Dirk van Husen

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Eiszeitalter

u.

Gegenwart

23—34 29

4 Abb., 1 Tab.

Hannover

1979

Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb. und ihre Stellung im Jungpleistozän EBERHARD G R Ü G E R

Lacustrine sedimentation, lake-water level, pollen diagram, palaeoclimate, flora (forest), Upper Pleistocene (Riss, Würm) Bavarian P l a t e a u (Samerberg), TK 25: Nr. 8139 Kurzfassung: Die Seeablagerungen vom Samerberg stammen nach dem geologischen und dem vegetationsgeschichtlichen Befund aus der R i ß / W ü r m - W a r m z e i t und aus dem Frühwürm.

In klimageschichtlicher Hinsicht besteht eine ausgezeichnete Ubereinstimmung mit den Unter­ suchungsergebnissen von den ebenfalls sehr umfangreichen Profilen von Grande Pile, Rederstall, Odderade und Kittlitz, in denen über dem Eem eine durch einen Klimarückschlag zweigeteilte ältere und eine ungegliederte jüngere Waldzeit, die Frühwürm-Interstadiale Brorup und Oddera­ de, nachgewiesen werden konnten. Diese Übereinstimmung bestätigt nicht nur die Datierung der Ablagerungen vom Samerberg, sondern erlaubt auch den Schluß, daß Eem und Riß/Würm zeit­ gleiche Warmzeiten sind.

[The L a k e S e d i m e n t s of S a m e r b e r g in U p p e r B a v a r i a ( G e r m a n y ) and their Pleistocene A g e ] A b s t r a c t : According to the geology of the site and to the pollen analytical findings the Samerberg l a k e sediments are of Riss/Würmian and Early Würmian age. An excellent agreement exists between the Samerberg series and the long sequences from Grande Pile in northeastern France, Rederstall, Odderade and Kittlitz (all in northern Germany) concerning their climatic history. Here a bipartite older and a not bipartite younger forest phase, the Brorup a n d the Odderade interstadials, have been found above the Eemian, which is the last interglacial period in northwestern Europe. This agreement does not only confirm the dating of the Samerberg sequence, but also shows that Riss/Würmian and Eemian are same-age interglacial periods.

1. Lage und Art des

Untersuchungsgebietes

Der S a m e r b e r g l i e g t a m A l p e n n o r d r a n d s ü d w e s t l i c h des C h i e m s e e s i m W i n k e l z w i s c h e n d e r I n n t a l - A u t o b a h n u n d d e r A u t o b a h n R o s e n h e i m — S a l z b u r g , d i e u n m i t t e l b a r a n sei­ n e m F u ß e n t l a n g führt. Er ist T e i l eines F l y s c h z u g e s , d e r den n a c h S a n s c h l i e ß e n d e n K a l k ­ a l p e n v o r g e l a g e r t ist. W ä h r e n d des P l e i s t o z ä n s w a r d a s Gebiet m e h r e r e M a l e v e r g l e t s c h e r t , z u l e t z t w ä h r e n d der W ü r m - K a l t z e i t . P l e i s t o z ä n e A b l a g e r u n g e n ü b e r d e c k e n d e s h a l b F l y s c h u n d K a l k a l p i n u n d z w a r in besonderer M ä c h t i g k e i t in einer M u l d e zwischen d e m F l y s c h z u g u n d d e r nördlichsten K e t t e der A l p e n . H i e r l a g auch der p l e i s t o z ä n e See, dessen S e d i ­ m e n t e in d e n letzten J a h r e n d a n k der g r o ß z ü g i g e n U n t e r s t ü t z u n g durch H e r r n M a x Pröbstl a u s N u ß d o r f a m I n n u n d seitens des B a y e r i s c h e n Geologischen L a n d e s a m t e s in M ü n c h e n a u f i h r e p f l a n z l i c h e n Einschlüsse h i n u n t e r s u c h t w e r d e n k o n n t e n .

I m U n t e r s u c h u n g s g e b i e t treten g r o ß e H ö h e n u n t e r s c h i e d e auf, a u f die eigens h i n g e ­ wiesen sei, w e i l sie eine h ö h e n b e d i n g t e Z o n i e r u n g d e r V e g e t a t i o n z u r Folge h a b e n , m i t d e r a n v i e l e n a n d e r e n U n t e r s u c h u n g s p u n k t e n nicht gerechnet zu w e r d e n braucht. D e r S p i e g e l des e h e m a l i g e n Sees l a g z e i t w e i l i g bei 6 7 0 m ü b . N N , in j ü n g e r e r Zeit aber i n f o l g e E i n ­ tiefung seines Abflusses tiefer. D a s n u r 4 k m e n t f e r n t e I n n t a l u n d d a s A l p e n v o r l a n d l i e ­ gen e t w a 4 5 0 m über d e m M e e r e s s p i e g e l . D a s 3 k m entfernte M a s s i v des H e u b e r g s ist *) Anschrift des Verfassers: Dr. E. G r ü g e r , Abteilung für Palynologie der Universität Göttingen, Untere Karspüle 2, D-3400 Göttingen, Germany.

24

Eberhard Gr端ger

Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb.

25

Abb. 2: Stark vereinfachtes Pollendiagramm der j端ngeren Sedimente vom Samerberg, als Gesamt足 diagramm berechnet.

26

Eberhard Grüger

1 3 3 8 m hoch, u n d in 3,5 k m E n t f e r n u n g liegt d i e m i t 1569 m noch h ö h e r e H o c h r i e s . D a s b e d e u t e t , d a ß a u f e t w a 7 k m h o r i z o n t a l e D i s t a n z e i n H ö h e n u n t e r s c h i e d von 1 1 0 0 m b e ­ steht. E n t s p r e c h e n d v i e l g e s t a l t i g ist — u n d w a r w o h l auch w ä h r e n d ä l t e r e r W a r m z e i t e n — d i e v e r t i k a l e G l i e d e r u n g d e r V e g e t a t i o n . S i e reicht heute v o m B u c h e n w a l d in d e n tiefen u n d L a u b m i s c h w a l d in den m i t t l e r e n L a g e n bis z u r B a u m g r e n z e , d i e a n der H o c h r i e s er­ reicht u n d d o r t v o n der Fichte g e b i l d e t w i r d .

D i e S e d i m e n t e des e h e m a l i g e n Sees sind z . T. aufgeschlossen, z . T. sind sie n u r i n B o h ­ r u n g e n z u g ä n g l i c h . Eine K e r n b o h r u n g deckte d i e f o l g e n d e S c h i c h t e n f o l g e auf ( R 4 5 1 5 1 7 0 , H 52 90 3 3 0 , 6 1 2 m ü b . N N , E i n z e l h e i t e n bei G R Ü G E R , i m D r u c k ) : 0 — 3,3 3,3 — 2 2 , 5

m m

Oberboden und Seesedimente

22,5 —23,8

m

Grundmoräne ?

23,8

m

Seesedimente

—37,2

37,2 —37,23 m 37,23—37,6 m

Würm-Grundmoräne

„Schieferkohle" Grundmoräne.

N u r d i e S e d i m e n t e aus 4 , 1 b i s 2 2 , 3 5 m Tiefe e n t h i e l t e n P o l l e n .

2. D i e

Vegetationsentwicklung

In den P o l l e n s p e k t r e n des ä l t e s t e n i m P o l l e n d i a g r a m m d a r g e s t e l l t e n Abschnitts ( D A 1, A b b . 1) herrscht N i c h t b a u m p o l l e n v o r . Es h a n d e l t sich dabei v o r a l l e m u m P o l l e n v o n Artemisia (Beifuß), Gramineae (Gräser), C y p e r a c e a e (Seggen), Chenopodiaceae (Gänse­ f u ß g e w ä c h s e ) u n d C o m p o s i t a e ( K o r b b l ü t l e r ) . A u c h Selaginella selaginoides (Moosfarn) ist r e g e l m ä ß i g n a c h g e w i e s e n . D e r G e h ö l z p o l l e n s t a m m t ü b e r w i e g e n d v o n Pinus ( K i e f e r ) .

D a n e b e n e r r e i c h e n n u r Salix ( W e i d e ) , Betula ( B i r k e ) u n d Juniperus (Wacholder) höhere Werte. Z u s a m m e n mit Nachweisen einiger ausgesprochen lichtbedürftiger T a x a w i e Ephe­ dra ( M e e r t r ä u b e l ) , Hippophae ( S a n d d o r n ) , Helianthemum ( S o n n e n r ö s c h e n ) u . a. e r g i b t sich d a r a u s d a s B i l d einer offenen, m ö g l i c h e r w e i s e noch v ö l l i g b a u m f r e i e n V e g e t a t i o n .

B i r k e u n d K i e f e r leiteten d i e W i e d e r b e w a l d u n g ein ( D A 2 ) . D i e A n w e s e n h e i t b e i d e r G a t t u n g e n i m Gebiet ist a u ß e r d u r c h P o l l e n auch d u r c h Früchte b z w . N a d e l n b e l e g t .

Es f o l g t e d i e A u s b r e i t u n g v o n L a u b g e h ö l z e n w i e Quercus ( E i c h e ) , Fraxinus (Esche), Corylus ( H a s e l ) u. a. s o w i e v o n Picea (Fichte). D a b e i erreichen Quercus bzw. die g e w ö h n ­ lich z u m E i c h e n m i s c h w a l d ( E M W ) gerechneten A r t e n z u s a m m e n H ö c h s t w e r t e v o n 3 8 b z w .

5 0 % bei g l e i c h z e i t i g bis z u 2 5 °/o P i c e a - P o l l e n . V o n Picea g i b t es ü b r i g e n s schon v o m D A 3 a n v e r e i n z e l t N a d e l f u n d e . D i e H a s e l e r r e i c h t bei der h i e r g e w ä h l t e n B e r e c h n u n g s ­ w e i s e als G e s a m t d i a g r a m m 3 5 °/o. B e z i e h t m a n i h r e A n t e i l e — w i e bei W a l d z e i t e n ü b l i c h — auf die B a u m p o l l e n s u m m e , so b e t r ä g t i h r H ö c h s t w e r t 60 °/o.

O h n e auf E i n z e l h e i t e n d e r V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g n ä h e r e i n z u g e h e n , die a n d e r n o r t s (GRÜGER, i m D r u c k ) a u s f ü h r l i c h d a r g e s t e l l t w e r d e n sollen, seien i m F o l g e n d e n n u r d i e w i c h t i g s t e n V e r ä n d e r u n g e n d e r V e g e t a t i o n g e n a n n t : eine k u r z e , a b e r m a r k a n t e E i b e n z e i t (Taxus: 53 °/o, b e z o g e n auf B a u m p o l l e n o h n e Corylus 66,5 °/o) u n d d i e A u s b r e i t u n g v o n T a n n e (Abies) u n d H a i n b u c h e (Carpinus), die offenbar z u m fast v ö l l i g e n V e r s c h w i n d e n d e r früher e i n g e w a n d e r t e n L a u b h o l z a r t e n a u s d e r H ö h e n s t u f e d e s S a m e r b e r g e s g e f ü h r t haben.

D a s E n d e d e r W a l d z e i t , bei d e r es sich — d e r H ö h e der e r r e i c h t e n V e g e t a t i o n s e n t w i c k ­ l u n g nach — n u r u m eine i n t e r g l a z i a l e h a n d e l n k a n n , k ü n d i g t sich schließlich i m D A 12 durch ein A n s t e i g e n der P i n « 5 - A n t e i l e u n d e n t s p r e c h e n d n i e d r i g e r e W e r t e bei den a n d e r e n A r t e n an.

Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb.

27

E i n e w a l d f r e i e Zeit ( D A 13) schließt sich a n . S i e w e i s t eine g a n z ä h n l i c h e P o l l e n f l o r a a u f w i e die w a l d l o s e Zeit, welche d e m I n t e r g l a z i a l v o r a u s g i n g .

D a n a c h k a m es i m U n t e r s u c h u n g s g e b i e t noch e i n m a l z u r B i l d u n g geschlossener W ä l d e r .

D i e s e W a l d z e i t b e g a n n m i t einer Juniperus-Pha.se u n d f ü h r t e zunächst z u einer B e w a l d u n g m i t Pinns u n d Picea ( D A 1 4 — 1 6 ) .

Besonders w i c h t i g , v o r a l l e m in H i n b l i c k a u f d i e D a t i e r u n g s i n d d i e folgenden V e r ­ ä n d e r u n g e n ( D A 1 7 ) , nämlich ein k r ä f t i g e r R ü c k g a n g d e r P i c e a - W e r t e , d a s Aussetzen fast a l l e r K u r v e n v o n L a u b b a u m a r t e n , d e r s t a r k e A n s t i e g d e r K i e f e r n k u r v e u n d die e r n e u t h ö h e r e n N i c h t b a u m p o l l e n a n t e i l e , a n denen auch w i e d e r Artemisia b e t e i l i g t ist.

Diese V e r ä n d e r u n g e n müssen a l s A n z e i c h e n e i n e s K l i m a r ü c k s c h l a g s g e d e u t e t w e r d e n .

D u r c h ihn w u r d e d i e V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g — v o r ü b e r g e h e n d ! — w i e d e r auf d i e S t u f e des K i e f e r n w a l d e s z u r ü c k g e w o r f e n . E i n e g e w i s s e Z e i t nach diesem R ü c k s c h l a g k o n n t e sich d i e Fichte w i e d e r a u s b r e i t e n . A u c h d i e T a n n e erschien j e t z t im G e b i e t , b l i e b a b e r r e l a t i v b e d e u t u n g s l o s . A u c h diese W a l d z e i t , in der a n s p r u c h s v o l l e r e L a u b b a u m a r t e n in d e r H ö ­ h e n s t u f e des S a m e r b e r g s w a h r s c h e i n l i c h g a n z f e h l t e n , e n d e t e mit e i n e r K i e f e r n z e i t .

D a d e r K l i m a r ü c k s c h l a g des D A 17 nicht z u r W a l d l o s i g k e i t f ü h r t e , k a n n m a n d i e g e ­ s a m t e V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g , w i e sie in den D A 1 4 — 1 9 z u m A u s d r u c k k o m m t , a l s e i n e E i n h e i t auffassen. Es l i e g t a l s o ein e i n z i g e s , a l l e r d i n g s z w e i g e t e i l t e s I n t e r s t a d i a l v o r .

I m w e i t e r e n V e r l a u f der V e r l a n d u n g des Sees k a m e n z e i t w e i s e S a n d e u n d Kiese z u r A b l a g e r u n g , w a s a u f offene V e g e t a t i o n oder s o g a r a u f Flächen o h n e P f l a n z e n d e c k e schlie­ ß e n l ä ß t , g a n z in Ü b e r e i n s t i m m u n g m i t den A u s s a g e n des P o l l e n d i a g r a m m s ( D A 2 0 — 2 1 , Abb. 2).

Es folgt eine w e i t e r e W a l d z e i t i n t e r s t a d i a l e n C h a r a k t e r s ( D A 2 2 — 2 5 ) , w ä h r e n d d e r es w i e d e r u m z u r A u s b i l d u n g v o n F i c h t e n w ä l d e r n k a m . Dieses M a l w a r e n a m S a m e r b e r g a b e r nicht nur d i e L a u b b a u m a r t e n nicht m e h r v o r h a n d e n , sondern auch d i e T a n n e scheint g e f e h l t zu haben.

D e r D A 2 6 z e i g t d a s schon b e k a n n t e B i l d e i n e r w a l d l o s e n V e g e t a t i o n , u n d in d e n D A 2 7 — 2 9 ist e i n w e i t e r e s I n t e r s t a d i a l a n g e d e u t e t , d a s aber n u r f r a g m e n t a r i s c h ü b e r ­ l i e f e r t ist. S e i n e V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g führte w e n i g s t e n s bis z u r B i l d u n g eines Fichten­ w a l d e s . A l l e j ü n g e r e n Abschnitte h a b e n s t a d i a l e n C h a r a k t e r .

I n s g e s a m t l a s s e n sich a l s o a m S a m e r b e r g e i n I n t e r g l a z i a l im L i e g e n d e n u n d drei I n t e r ­ s t a d i a l e n a c h w e i s e n , v o n denen d a s ä l t e s t e durch e i n e n K l i m a r ü c k s c h l a g g e k e n n z e i c h n e t ist.

3. Die D a t i e r u n g D i e D a t i e r u n g v o n V e r ä n d e r u n g e n der V e g e t a t i o n ist auf v e r s c h i e d e n e W e i s e n m ö g ­ lich. In g ü n s t i g e n F ä l l e n geben d i e geologischen V e r h ä l t n i s s e eine k l a r e A n t w o r t auf d i e F r a g e nach d e m A l t e r einer W a l d z e i t . M e i s t e n s m u ß m a n a b e r d i e V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g i m U n t e r s u c h u n g s g e b i e t m i t den entsprechenden B e f u n d e n von a n d e r e n U n t e r s u c h u n g s ­ p u n k t e n v e r g l e i c h e n , d. h. m a n m u ß d i e neuen U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e in eine bereits b e ­ s t e h e n d e R e k o n s t r u k t i o n einer g r o ß r ä u m i g e n V e g e t a t i o n s z o n i e r u n g e i n o r d n e n . D i e s ist d i e in d e r V e g e t a t i o n s g e s c h i c h t e a m häufigsten a n g e w a n d t e D a t i e r u n g s m e t h o d e , d i e sich b e w ä h r t h a t . D a r ü b e r h i n a u s k a n n m a n eine D a t i e r u n g auch a u f k l i m a g e s c h i c h t l i c h e B e ­ f u n d e g r ü n d e n . V o r a u s s e t z u n g d a f ü r ist, d a ß a u s r e i c h e n d l a n g e P o l l e n d i a g r a m m e , d. h. solche, die m e h r e r e W a l d z e i t e n u m f a s s e n , z u m V e r g l e i c h z u r V e r f ü g u n g stehen. A l l e d r e i D a t i e r u n g s m e t h o d e n sollen i m F o l g e n d e n auf d i e p o l l e n a n a l y t i s c h e n Ergebnisse a n g e w a n d t w e r d e n . A m d e t a i l l i e r t e s t e n sei a b e r auf die z u l e t z t g e n a n n t e e i n g e g a n g e n , w e i l sie e i n e g r o ß r ä u m i g e B e t r a c h t u n g s w e i s e e r l a u b t u n d a m w e n i g s t e n von l o k a l e n B e s o n d e r h e i t e n d e r geologischen o d e r botanischen B e f u n d e beeinflußt w i r d .

28

Eberhard Grüger

Der geologische Befund l e g t eine Z u o r d n u n g d e r i n t e r g l a z i a l e n S e r i e v o m S a m e r b e r g zur R i ß / W ü r m - W a r m z e i t und der kaltzeitlichen Sedimente z u m F r ü h w ü r m n a h e . Diese D a t i e r u n g setzt v o r a u s , d a ß w e n i g s t e n s die j ü n g s t e der beiden M o r ä n e n im L i e g e n d e n des I n t e r g l a z i a l s e i n e R i ß - M o r ä n e ist, w a s in d e r T a t a l s d a s W a h r s c h e i n l i c h s t e a n g e n o m m e n w e r d e n darf, letztlich a b e r nicht b e w i e s e n ist.

D i e D a t i e r u n g m i t H i l f e v e g e t a t i o n s g e s c h i c h t l i c h e r K r i t e r i e n k a n n sich auf d i e F r a g e b e s c h r ä n k e n , ob d a s n a c h g e w i e s e n e I n t e r g l a z i a l die R i ß / W ü r m - oder die M i n d e l / R i ß W a r m z e i t d a r s t e l l t , d e n n ein c r o m e r z e i t l i c h e s , a l t p l e i s t o z ä n e s o d e r g a r t e r t i ä r e s A l t e r d e r S e d i m e n t e scheidet v ö l l i g a u s , w e i l k e i n e d e r für diese Zeiten t y p i s c h e n A r t e n a m S a m e r ­ berg n a c h g e w i e s e n w e r d e n k o n n t e .

V e r g l e i c h t m a n die V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g des I n t e r g l a z i a l s v o m S a m e r b e r g m i t d e r V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g d e r b e i d e n letzten W a r m z e i t e n in den n o r d w e s t e u r o p ä i s c h e n u n d nordpolnischen T i e f l a n d g e b i e t e n u n d den w e n i g e n aus den M i t t e l g e b i r g e n b e k a n n t e n A b ­ folgen, so k o m m t m a n z u f o l g e n d e m E r g e b n i s : e e m - b z w . r i ß / w ü r m z e i t l i c h e M e r k m a l e s i n d a m S a m e r b e r g d i e k l a r e G l i e d e r u n g d e r V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g in m e h r e r e A b ­ schnitte u n d d i e t r o t z d e r A n w e s e n h e i t d e r F i c h t e hohen E M W - W e r t e (50 %>). D i e H a s e l ­ w e r t e ( 6 0 % ) sind, v e r g l i c h e n m i t den A n t e i l e n , w e l c h e an den meisten l e t z t i n t e r g l a z i a l e n U n t e r s u c h u n g s p u n k t e n erreicht w e r d e n , n i e d r i g ; für holstein- b z w . m i n d e l / r i ß z e i t l i c h e V e r ­ h ä l t n i s s e sind sie zu hoch.

Nicht n a c h w e i s b a r ist in d e n P o l l e n d i a g r a m m e n v o m S a m e r b e r g d e r für das n o r d w e s t ­ europäische u n d n o r d p o l n i s c h e Eem c h a r a k t e r i s t i s c h e l i n d e n r e i c h e Abschnitt d e r E M W H a s e l z e i t . Er fehlt a b e r a l l e n bis j e t z t p u b l i z i e r t e n P o l l e n d i a g r a m m e n dieser W a r m z e i t a u s d e m Bereich der M i t t e l g e b i r g e , w e n n m a n v o n W a l l e n s e n in der I t h - H i l s - M u l d e (RABIEN 1 9 5 3 ) , d a s seiner L a g e nach noch fast z u den T i e f l a n d l o k a l i t ä t e n gerechnet w e r ­ den k a n n , e i n m a l absieht. A u s d e m südlichen P o l e n sind aber P o l l e n d i a g r a m m e b e k a n n t , d i e zwischen beiden D i a g r a m m t y p e n v e r m i t t e l n .

D i e Eibe, d i e a m S a m e r b e r g z e i t w e i s e eine b e d e u t e n d e R o l l e s p i e l t e , w a r s o w o h l w ä h ­ r e n d der l e t z t e n als auch w ä h r e n d der v o r l e t z t e n W a r m z e i t a m A u f b a u der W ä l d e r b e ­ t e i l i g t . J e d o c h ist eine E i b e n z e i t , d i e w i e a m S a m e r b e r g noch v o r d e r A u s b i l d u n g e i n e r S c h a t t h o l z p h a s e endet, a l s o in e i n e r sehr c h a r a k t e r i s t i s c h e n p o l l e n s t r a t i g r a p h i s c h e n L a g e angetroffen w i r d , bisher n u r v o n l e t z t i n t e r g l a z i a l e n U n t e r s u c h u n g s p u n k t e n a u s d e m Alpenvorland bekannt geworden.

Für eine Zuordnung der warmzeitlichen Sedimente v o m S a m e r b e r g zum v o r l e t z t e n I n t e r g l a z i a l sprechen a l l e n f a l l s d a s frühe u n d a n d a u e r n d e V o r k o m m e n der F i c h t e , d i e h o h e n T a n n e n w e r t e u n d die g e r i n g e B e t e i l i g u n g d e r H a i n b u c h e . D i e s e M e r k m a l e k ö n n e n a b e r auch A u s d r u c k einer H ö h e n s t u f u n g sein, w i e sie sich u n t e r n a t ü r l i c h e n B e d i n g u n g e n z u j e d e r Zeit in e i n e r Gebirgslandschaft e i n s t e l l e n w i r d . Gegen e i n e Z u o r d n u n g z u m v o r ­ l e t z t e n I n t e r g l a z i a l spricht auch d i e H ö h e d e r E M W - u n d Corylus-Werte.

A u s a l l d e m k a n n m a n schließen, d a ß a m S a m e r b e r g d a s R i ß / W ü r m - I n t e r g l a z i a l u n d infolgedessen auch d a s F r ü h w ü r m m i t seinen I n t e r s t a d i a l e n n a c h g e w i e s e n w e r d e n k o n n t e n .

Dieser B e w e i s f ü h r u n g soll e i n e d r i t t e a n d i e S e i t e gestellt w e r d e n . S i e basiert a u f d e m Vergleich der K l i m a e n t w i c k l u n g , deren große Veränderungen an P o l l e n d i a g r a m m e n a b ­ gelesen w e r d e n k ö n n e n , w e n n diese n u r l a n g g e n u g sind, a l s o m e h r e r e W a l d z e i t e n u m f a s ­ sen. D e r a r t i g u m f a n g r e i c h e , u n g e s t ö r t e Profile s i n d ü b e r a u s s e l t e n . Im F o l g e n d e n s o l l e n d i e v i e r in F r a g e k o m m e n d e n P o l l e n d i a g r a m m e v o n m i t t e l e u r o p ä i s c h e n U n t e r s u c h u n g s ­ punkten vorgestellt und dann zur Datierung der Sequenz vom Samerberg herangezogen werden.

Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb.

I. G r a n d e

29

Pile

Von Grande Pile am Südwestfuß der Vogesen h a t WOILLARD ( 1 9 7 5 , 1 9 7 8 ) Pollen­ d i a g r a m m e beschrieben, d i e m e h r e r e durch w a l d l o s e Abschnitte v o n e i n a n d e r g e t r e n n t e W a l d z e i t e n umfassen. Der ä l t e s t e n W a l d z e i t ( A b b . 3 ) geht ein s p ä t g l a z i a l e r , durch N B P D o m i n a n z gekennzeichneter, also waldloser Abschnitt voraus (DA 1 ) . Die W i e d e r b e w a l ­ d u n g führte über A b s c h n i t t e m i t Juniperus-, Betulau n d P m & s - D o m i n a n z zu einer Zeit d e r Vorherrschaft v o n Quercus, Corylus u n d a n d e r e n L a u b h ö l z e r n . D i e Eibe erreichte z e i t w e i s e hohe W e r t e . S p ä t e r w a n d e r t e n Carpinus, Abies u n d z u l e t z t Picea ein u n d v e r ­ d r ä n g t e n die v o r h e r d o m i n i e r e n d e n L a u b b a u m a r t e n . M i t einer K i e f e r n z e i t endete diese ä l t e s t e i n t e r g l a z i a l e W a l d z e i t . S i e w i r d v o n W O I L L A R D d e m Eem z u g e r e c h n e t .

Es folgt ein w a l d l o s e r A b s c h n i t t ( D A 1 3 ) , w i e d e r u m mit r e l a t i v hohen und Chenopodiaceaen-Anteilen.

Artemisia-

D i e n a c h f o l g e n d e W a l d z e i t ( D A 1 4 — 1 6 ) b e g a n n ä h n l i c h w i e d a s Eem im L i e g e n d e n m i t einer A u s b r e i t u n g v o n Juniperus, Betula u n d s p ä t e r auch Pinus. S o g a r Quercus, Cory­ lus, Carpinus u n d Picea k o n n t e n sich a u s b r e i t e n , b e v o r ein K l i m a r ü c k s c h l a g ( D A 1 7 ) d e r K i e f e r u n d k r a u t r e i c h e n Pflanzengesellschaften v o r ü b e r g e h e n d w i e d e r z u r Vorherrschaft v e r h a l f e n . A u f diese w i c h t i g e , für a n s p r u c h s v o l l e B a u m a r t e n offenbar u n g ü n s t i g e P h a s e f o l g t e die e r n e u t e u n d e n d g ü l t i g e A u s b r e i t u n g d i e s e r A r t e n , die h i e r nicht n ä h e r beschrie­ ben z u w e r d e n b r a u c h t ( D A 1 8 — 1 9 ) . W i e d e r schließt eine K i e f e r n z e i t d e n E n t w i c k l u n g s ­ z y k l u s ab.

WOILLARD ( 1 9 7 5 ) bezeichnete diese durch einen K l i m a r ü c k s c h l a g in z w e i A b s c h n i t t e g e t e i l t e W a l d z e i t a l s ein I n t e r g l a z i a l u n d g a b i h m d e n N a m e n S t . G e r m a i n I. W ä h r e n d d i e s e r W a l d z e i t t r a t e n e i n i g e d e r w ä h r e n d der E e m - W a r m z e i t w i c h t i g e n A r t e n w i e Abies, Taxus u n d Buxus fast nicht in Erscheinung, u n d a u c h d i e L a u b b a u m a r t e n e r l a n g t e n nicht m e h r d i e B e d e u t u n g , d i e sie w ä h r e n d d e r E e m - W a r m z e i t hatten. D i e s l ä ß t v e r m u t e n , d a ß die k l i m a t i s c h e n B e d i n g u n g e n w ä h r e n d dieser j ü n g e r e n W a l d z e i t nicht mehr so g ü n s t i g w a r e n w i e w ä h r e n d des Eems.

Eine w e i t e r e w a l d l o s e Zeit ( D A 2 0 — 2 1 , A b b . 4 ) l e i t e t zu einer d r i t t e n W a l d z e i t , St. G e r m a i n II ( D A 2 2 — 2 5 ) über, d i e bei gleichem A r t e n i n v e n t a r w i e w ä h r e n d St. G e r m a i n I e i n e g e r i n g e r e B e t e i l i g u n g v o n Carpinus u n d Picea a u f w e i s t , aber nicht z w e i g e t e i l t ist.

D i e j ü n g e r e n S e d i m e n t e e n t h a l t e n eine P o l l e n f l o r a s t a d i a l e n C h a r a k t e r s u n d in d e n D A 2 7 — 2 9 v i e l l e i c h t ein w e i t e r e s I n t e r s t a d i a l , ü b e r d a s aber noch k e i n e e n d g ü l t i g e K l a r ­ heit besteht, w e i l es sich nicht in a l l e n P a r a l l e l d i a g r a m m e n abzeichnet.

Bei G r a n d e P i l e sind a l s o d r e i a u f e i n a n d e r f o l g e n d e W a l d z e i t e n festgestellt w o r d e n , v o n denen die ä l t e s t e die artenreichste u n d a n s p r u c h s v o l l s t e F l o r a b e s a ß u n d d e m E e m z u g e r e c h n e t w i r d . V o n den b e i d e n j ü n g e r e n W a l d z e i t e n ist die ä l t e r e , S t . G e r m a i n I, durch e i n e n K l i m a r ü c k s c h l a g in c h a r a k t e r i s t i s c h e r W e i s e z w e i g e t e i l t .

II.

R e d e r s t a l l

E i n e g a n z ä h n l i c h e A b f o l g e f a n d MENKE ( 1 9 7 6 ) b e i R e d e r s t a l l in W e s t h o l s t e i n ( T a b . 1 ) . Ü b e r eemzeitlichen A b l a g e r u n g e n k o n n t e n hier d i e b e i d e n F r ü h w ü r m - I n t e r s t a d i a l e B r o r u p u n d O d d e r a d e u n d i n n e r h a l b des B r o r u p - I n t e r s t a d i a l s eine K l i m a v e r s c h l e c h t e r u n g ( W F I I a 2 ) festgestellt w e r d e n . S i e u n t e r b r a c h die b e g i n n e n d e A u s b r e i t u n g d e r Kiefer u n d ist i m P o l l e n d i a g r a m m durch hohe N B P - u n d Juniperus-Werte m a r k i e r t . Auch ArtemisiaP o l l e n ist in diesem Abschnitt w i e d e r v e r z e i c h n e t . H ö h e p u n k t der f o l g e n d e n V e g e t a t i o n s -

30

Eberhard Grüger

Abb. 3: Stark vereinfachtes Pollendiagramm von Grande Pile ( = ältere Abschnitte des Dia­ gramms X, WOILLARD 1975), umgezeichnet u n d mit der Gliederung des Samerberg-Diagramms versehen.

Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb.

31

GRANDE PILE X, 3 3 0 m

Abb. 4 : Stark vereinfachtes Pollendiagramm von Grande Pile ( = mittlere Abschnitte des D i a ­ gramms X , WOILLARD 1 9 7 5 ) , umgezeichnet und mit der Gliederung des Samerberg-Diagramms versehen.

e n t w i c k l u n g w a r d i e B i l d u n g v o n Pinus-Wäldern, in denen z e i t w e i s e Larix u n d Picea v o n B e d e u t u n g w a r e n . (Ich d a n k e H e r r n D r . B . M e n k e / K i e l sehr d a f ü r , diese d e m noch unveröffentlichten P o l l e n d i a g r a m m e n t n o m m e n e n D a t e n v e r w e n d e n z u dürfen.)

III.

O d d e r a d e

G a n z ä h n l i c h e V e r h ä l t n i s s e z e i g t d a s P o l l e n d i a g r a m m 5 v o n O d d e r a d e (AVERDIECK 1 9 6 7 ) . H i e r , a n d e r T y p u s - L o k a l i t ä t des O d d e r a d e - I n t e r s t a d i a l s , f o l g e n auf d i e E e m W a r m z e i t z w e i „große" Interstadiale. D e m ä l t e r e n , dem Brorup-Interstadial sensu AVERDIECK, g e h e n in p o l l e n s t r a t i g r a p h i s c h g l e i c h e r L a g e w i e i m P o l l e n d i a g r a m m R e d e r ­ s t a l l u n d auch in g a n z ä h n l i c h e r A u s b i l d u n g ein w e n i g i n t e n s i v e r K l i m a r ü c k s c h l a g ( F W 3 )

32

Eberhard Grüger

GRANDE

PILE

X

Woillard 1 9 7 5 Woillard 1 9 7 8 St.

Germain

II

REDEHSTALL

ODDERADE 5

Menke 1 9 7 6

Averdieck

Odderade WF IV

Odderade

FW

6

3.

I n t e r s t a d i a l U VI

Br^Srup

FW

4

2.

I n t e r s t a d i a l w IV

FW

3

A m e r s f o o r t FW

2

1.

I n t e r s t a d i a l V II

C St.

Germain

IB,--

a /b ;

Br*(rup •

A Eem

WF I I

a

?

a

Eem

1

-• •

Eem

KITTLITZ Erd

1967

SAMERBERG

1975

y III

'

Kern

2.

I n t e r s t a d i a l DA

22-25

DA 1 8 - 1 9 1.

I n t e r s t a d i a l DA DA

17 14-16

Riß/Würm

Klitoarückschlag

Tab. 1: Gleichalte Waldzeiten in langen Profilen aus Nordost-Frankreich, Nord- und Süddeutsch­ land. Die Punktierung hebt den durch einen Klimarückschlag gekennzeichneten Abschnitt der älte­ sten frühwürmzeitlichen Waldzeit hervor.

und das Amersfoort Interstadial ( F W 2 ) , das durch ßef«/a-Vorherrschaft gekennzeichnet ist, v o r a u s . Schon SCHNEEKLOTH ( 1 9 6 6 ) s t e l l t e d i e F r a g e , ob d e r Abschnitt F W 2 , d a s A m e r s f o o r t - I n t e r s t a d i a l , in O d d e r a d e ü b e r h a u p t a l s s e l b s t ä n d i g e s I n t e r s t a d i a l zu b e t r a c h ­ ten ist o d e r nicht besser — w i e auch MENKE ( 1 9 7 6 ) vorschlug — a l s Teil eines z w e i g e t e i l ­ ten I n t e r s t a d i a l s angesehen w e r d e n sollte ( v g l . T a b . 1 ) .

IV.

K i t t l i t z

Ä h n l i c h l i e g e n auch d i e V e r h ä l t n i s s e bei K i t t l i t z in d e r N i e d e r l a u s i t z ( E R D 1 9 7 3 ) .

Auch hier l i e g e n über e e m z e i t l i c h e n S e d i m e n t e n solche von F r ü h w ü r m - I n t e r s t a d i a l e n u n d - S t a d i a l e n . Auch hier folgte a u f d a s älteste sehr schwach e n t w i c k e l t e I n t e r s t a d i a l ( W I I ) ein v e r g l e i c h s w e i s e w e n i g i n t e n s i v e r K l i m a r ü c k s c h l a g ( W I I I ) , u n d erst danach k a m es z u r B i l d u n g v o n K i e f e r n w ä l d e r n m i t Fichte ( W I V ) . E i n w e i t e r e s , u n g e g l i e d e r t e s I n t e r s t a d i a l ( W V I ) f o l g t e nach einer w a l d l o s e n P h a s e ( v g l . T a b . 1 ) .

D a s gleiche A l t e r der drei z u l e t z t beschriebenen A b f o l g e n — E e m - W a r m z e i t / z w e i g e ­ t e i l t e s B r o r u p - I n t e r s t a d i a l / u n g e t e i l t e s O d d e r a d e - I n t e r s t a d i a l — ist e r w i e s e n . D i e ä l t e s t e W a l d z e i t v o n G r a n d e P i l e g e h ö r t , w i e W O I L L A R D ( 1 9 7 5 ) sicherlich m i t Recht f e s t s t e l l t e , der E e m - W a r m z e i t an. Angesichts der übereinstimmenden w e i t e r e n K l i m a e n t w i c k l u n g müssen d i e ü b r i g e n W a l d z e i t e n , S t . G e r m a i n I u n d I I , zeitlich den F r ü h w ü r m - I n t e r s t a d i a ­ len entsprechen.

W e n d e n w i r uns w i e d e r d e n V e r h ä l t n i s s e n a m S a m e r b e r g z u . H i e r k o n n t e n e i n I n t e r ­ g l a z i a l u n d d a r ü b e r I n t e r s t a d i a l e , v o n denen d a s ä l t e s t e in c h a r a k t e r i s t i s c h e r W e i s e z w e i ­ g e t e i l t ist, n a c h g e w i e s e n w e r d e n . Offensichtlich ist diese A b f o l g e m i t den S e q u e n z e n v o n G r a n d e P i l e , R e d e r s t a l l , O d d e r a d e u n d K i t t l i t z g l e i c h z u s e t z e n , m i t d e n e n sie in k l i m a g e ­ schichtlicher H i n s i c h t v ö l l i g ü b e r e i n s t i m m t . D e m n a c h sind a m S a m e r b e r g die letzte W a r m ­ z e i t — nach d e r i m Bereich d e r a l p i n e n V e r e i s u n g üblichen N o m e n k l a t u r also d i e R i ß / W ü r m - W a r m z e i t — u n d d a s F r ü h w ü r m n a c h g e w i e s e n . Zu d i e s e m E r g e b n i s h a t t e n schon d e r geologische Befund u n d d e r ü b e r r e g i o n a l e V e r g l e i c h der i n t e r g l a z i a l e n V e g e t a t i o n s e n t ­ wicklung geführt.

4. Diskussion A u s d e m V e r g l e i c h d e r n u n m e h r fünf u m f a s s e n d e n j u n g p l e i s t o z ä n e n V e g e t a t i o n s a b ­ f o l g e n e r g i b t sich, d a ß die i n t e r g l a z i a l e V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g s o w o h l im S als a u c h i m N M i t t e l e u r o p a s eine u n g e f ä h r g l e i c h e H ö h e e r r e i c h t e . W ä h r e n d d e r F r ü h w ü r m - I n t e r s t a ­ d i a l e w a r dies offensichtlich nicht d e r F a l l ; d e r V e g e t a t i o n s g r a d i e n t v e r l i e f steiler. D i e a n ­ s p r u c h s v o l l s t e V e g e t a t i o n k e n n e n w i r i m F r ü h w ü r m v o m S ü d w e s t f u ß der V o g e s e n . V o m A l p e n n o r d r a n d ist eine r e l a t i v a n s p r u c h s v o l l e , a b e r m o n t a n g e p r ä g t e F l o r a b e k a n n t , u n d

Die Seeablagerungen vom Samerberg/Obb.

33

die anspruchsloseste V e g e t a t i o n f a n d sich — w i e z u e r w a r t e n — i n N o r d d e u t s c h l a n d .

D i e s e r Befund l ä ß t a u f d i e E x i s t e n z einer a u s g e p r ä g t e n V e g e t a t i o n s z o n i e r u n g w ä h r e n d des F r ü h w ü r m s schließen, w i e m a n sie bisher nicht e r w a r t e t h a t .

Es n i m m t d e s h a l b nicht w u n d e r , d a ß W O I L L A R D ( 1 9 7 5 ) d i e W a l d z e i t e n S t . G e r m a i n I u n d I I w e g e n i h r e r a n s p r u c h s v o l l e n V e g e t a t i o n (Carpinus!) nicht m i t d e n F r ü h w ü r m I n t e r s t a d i a l e n g l e i c h s e t z t e , o b w o h l sie d a s I n t e r g l a z i a l i m L i e g e n d e n E e m nennt. W O I L Lard bezeichnete S t . G e r m a i n I u n d II a l s I n t e r g l a z i a l e u n d schob d i e s e a l s z u s ä t z l i c h e , b i s dahin unbekannte Warmzeiten zwischen E e m - I n t e r g l a z i a l und W ü r m - K a l t z e i t ein. Dies geschah, o b w o h l d a n n in G r a n d e P i l e , dessen P o l l e n d i a g r a m m e b i s i n d a s P o s t g l a z i a l r e i ­ chen, bei einer d e r a r t i g e n Z u o r d n u n g ein ü b e r z e u g e n d e r N a c h w e i s v o n F r ü h w ü r m - I n t e r ­ s t a d i a l e n nicht m e h r möglich i s t , o b w o h l b e k a n n t w a r , d a ß es i m F r ü h w ü r m in S c h l e s w i g H o l s t e i n u n d J u t l a n d z u einer B e w a l d u n g m i t K i e f e r u n d Fichte k a m u n d o b w o h l i n d e n N i e d e r l a n d e n , z . B . i m F r ü h w ü r m v o n A m e r s f o o r t ansehnliche M e n g e n v o n QuercusPollen nachgewiesen worden w a r e n (ZAGWIJN 1 9 6 1 ) .

Es ist d e m n a c h nicht z w i n g e n d n o t w e n d i g , z u s ä t z l i c h e W a r m z e i t e n zwischen E e m u n d H o l o z ä n einzuschieben. D a m i t w i r d auch d e r F o l g e r u n g W O I L L A R D ' S , E e m u n d R i ß / W ü r m seien nicht z e i t g l e i c h e W a r m z e i t e n , d e r B o d e n e n t z o g e n . A l l e r d i n g s entsteht ein n o m e n k l a t o r i s c h e s P r o b l e m , denn — w i e g e z e i g t w e r d e n k o n n t e — k a n n e i n e F l o r a i n t e r g l a z i a ­ len C h a r a k t e r s i m S zeitgleich sein m i t einer F l o r a i n t e r s t a d i a l e n C h a r a k t e r s i m N .

D a s A m e r s f o o r t - I n t e r s t a d i a l s t e l l t offenbar e i n e n T e i l des hier a l s z w e i g e t e i l t bezeich­ n e t e n ä l t e s t e n I n t e r s t a d i a l s d a r ( v g l . MENKE 1 9 7 6 , M E N K E & BEHRE

19731.

K e n n t n i s v o n d r e i in e i n e m e i n z i g e n u n g e s t ö r t e n Profil a u f e i n a n d e r f o l g e n d e n i n t e r ­ s t a d i a l e n W a l d z e i t e n h a b e n w i r bisher n u r v o n T e n a g i P h i l i p p o n i n N W - G r i e c h e n l a n d u n d v o m S a m e r b e r g . Bei T e n a g i P h i l i p p o n s i n d n a c h WIJMSTRA ( 1 9 6 9 ) a b e r Ä q u i v a l e n t e des A m e r s f o o r t - , B r o r u p - u n d O d d e r a d e - I n t e r s t a d i a l s n a c h g e w i e s e n w o r d e n , v o n d e n e n die beiden ä l t e s t e n v o n W O I L L A R D ( 1 9 7 8 ) m i t S t . G e r m a i n I A u n d I C , also m i t d e m zweigeteilten ältesten Frühwürm-Interstadial nördlich der Alpen, parallelisiert werden, w a s sicherlich r i c h t i g ist, u n d d a s d r i t t e d e m O d d e r a d e gleichgesetzt w i r d . F ü r d a s d r i t t e , n u r f r a g m e n t a r i s c h ü b e r l i e f e r t e I n t e r s t a d i a l v o m S a m e r b e r g gibt es a b e r a n d e r s w o noch kein Äquivalent.

Z u m S c h l u ß seien einige B e m e r k u n g e n z u d e n süddeutschen I n t e r g l a z i a l - u n d I n t e r ­ s t a d i a l v o r k o m m e n angefügt.

Keines d e r b e k a n n t e n V o r k o m m e n , auch nicht d i e v o m W u r z a c h e r Becken (GERMAN, FILZER U. a. 1 9 6 8 ) u n d v o m Pfefferbichl (FILZER 1 9 6 7 ) , scheint e i n e so u m f a n g r e i c h e V e ­ g e t a t i o n s a b f o l g e z u umfassen w i e d i e S e e a b l a g e r u n g e n v o m S a m e r b e r g . D i e meisten d e r a l s r i ß / w ü r m z e i t l i c h a n g e s e h e n e n V e g e t a t i o n s a b f o l g e n lassen sich m i t d e r v o m S a m e r b e r g p a r a l l e l i s i e r e n ; a m besten d i e A b f o l g e n v o n d e n z u e i n a n d e r a m n ä c h s t e n g e l e g e n e n V o r ­ k o m m e n Zeifen ( i n der N ä h e d e s W a g i n g e r S e e s , J U N G , BEUG & D E H M 1 9 7 2 ) , E u r a c h südlich des S t a r n b e r g e r Sees ( B E U G 1 9 7 3 ) u n d a u c h M o n d s e e ( K L A U S 1 9 7 5 ) . S e l b s t v e r ­ ständlich weisen d i e P o l l e n d i a g r a m m e von diesen Untersuchungspunkten Unterschiede a u f ; aber diese s p i e g e l n — w i e m a n d e m V e r g l e i c h d e r h e u t i g e n K l i m a d a t e n leicht e n t ­ n e h m e n k a n n — sehr g e n a u d i e k l i m a t i s c h e n U n t e r s c h i e d e a n d i e s e n U n t e r s u c h u n g s p u n k ­ t e n w i d e r . S o herrschen i m tief g e l e g e n e n , k o n t i n e n t a l e n Zeifen d i e A r t e n d e r T i e f l a g e n v o r , w ä h r e n d a m S a m e r b e r g d i e m o n t a n e n A r t e n — s e i n e r L a g e a m A l p e n r a n d entsprechend — s t ä r k e r ins G e w i c h t f a l l e n . E u r a c h , d a s ebenso hoch l i e g t w i e d e r S a m e r b e r g , a b e r w e i t v o m A l p e n r a n d entfernt ist, n i m m t eine z w i s c h e n Zeifen u n d S a m e r b e r g v e r m i t t e l n d e S t e l l u n g ein.

S c h w i e r i g e r i s t d i e P a r a l l e l i s i e r u n g der v e r s c h i e d e n e n I n t e r s t a d i a l v o r k o m m e n u n d v o n Endabschnitten 3

v o n I n t e r g l a z i a l e n , d i e b e k a n n t l i c h I n t e r s t a d i a l e n ä h n e l n . Ursache h i e r -

Eiszeitalter u. Gegenwart

Eberhard Grüger

34

für ist die T a t s a c h e , d a ß d i e V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g d e r I n t e r s t a d i a l e n u r w e n i g e c h a r a k ­ teristische U n t e r s c h i e d e a u f w e i s t u n d oft n u r bruchstückhaft ü b e r l i e f e r t ist. Solche V o r k o m ­ m e n w e r d e n w a h r s c h e i n l i c h b e z ü g l i c h ihrer D a t i e r u n g noch l a n g e Z e i t P r o b l e m e a u f w e r f e n u n d d e s h a l b für d i e G l i e d e r u n g d e s P l e i s t o z ä n s nicht h e r a n g e z o g e n w e r d e n k ö n n e n .

L a n g e S e q u e n z e n — w i e d i e v o m S a m e r b e r g o d e r G r a n d e P i l e — bieten z u r Z e i t i m ­ m e r noch d i e besten A n s a t z p u n k t e für eine G l i e d e r u n g , w e n n nicht des P l e i s t o z ä n s , so doch e i n z e l n e r Abschnitte desselben.

Schriftenverzeichnis AVERDIECK, F.-R. ( 1 9 6 7 ) : Die Vegetationsentwicklung des Eem-Interglazials und der FrühwürmInterstadiale von Odderade/Schleswig-Holstein. — Fundamenta, Monographien zur U r g e ­ schichte B / 2 , 1 0 1 — 1 0 5 , 3 Abb., 2 Tab., 4 Tafeln; Köln (Böhlau).

BEUG, H . - J . ( 1 9 7 3 ) : Die Bedeutung der interglazialen Ablagerungen von Zeifen und Eurach (Oberbayern, BRD) für die Vegetationsgeschichte der Eem-Warmzeit am Nordrand der Alpen. — In: GRICHUK, V. P. (ed.): Palynology of Pleistocene a n d Pliocene. Proceedings of the I l l r d International Palynological Conference: 7 — 1 3 , 1 Abb., 1 Tab.; Moskau ( N A U K A ) .

ERD, K . ( 1 9 7 3 ) : Pollenanalytische Gliederung des Pleistozäns der Deutschen Demokratischen Republik. — Z . geol. Wiss. 1 : 1 0 8 7 — 1 1 0 3 , 8 Abb., 1 Tab.; Berlin.

FILZER, P. ( 1 9 6 7 ) : Das Interglazial Riss-Würm vom Pfefferbichl bei Buching im Allgäu. — Vor­ zeit, 1 9 6 7 , 1 — 4 : 3 — 1 8 , 9 Abb., 2 Tab.; Singen am Hohentwiel ( H e g a u ) .

GERMAN, R . ,

FILZER, P.,

DEHM, R . ,

FREUDE, H .

JUNG, W . &

WITT, W .

(1968):

Ergebnisse

der wissenschaftlichen Kernbohrung Wurzacher Becken 1 (DFG). — J h . Ver. vaterl. N a t u r k d e .

Württemberg, 1 2 3 : 3 — 6 8 , 6 Abb., 3 Tab.; Stuttgart.

GRÜGER, E.: Spätriß, R i ß / W ü r m und Frühwürm a m Samerberg in Oberbayern — ein vege­ tationsgeschichtlicher Beitrag zur Gliederung des Jungpleistozäns. — Geol. B a v a r i a , 7 9 : München. — [Im Druck].

JUNG, W . , BEUG, H . - J . & DEHM, R . ( 1 9 7 2 ) : Das R i ß / W ü r m - I n t e r g l a z i a l von Zeifen, L a n d k r e i s

Laufen a. d. Salzach. — Bayer. Akad. Wiss., Math.-Nat. Kl., Abh., N . F., 1 5 1 : 1 — 1 3 1 , 1 5 Abb., 7 Taf.; München.

KLAUS, W . ( 1 9 7 5 ) : Das Mondsee-Interglazial, ein neuer Florenfundpunkt der Ostalpen. — J b .

O ö . Musealvereines, 1 2 0 : 3 1 5 — 3 4 4 , 5 Abb., 5 Taf.; Linz.

MENKE, B . ( 1 9 7 6 ) : Neue Ergebnisse zur Stratigraphie und Landschaftsentwicklung im J u n g pleistozän Westholsteins. — Eiszeitalter u. Gegenwart, 2 7 : 5 3 — 6 8 , 1 Abb., 3 Tab.; Öhringen/ Württ.

— & BEHRE, K.-E. ( 1 9 7 3 ) : State of research on the Quaternary of the Federal Republic of Germany. 2 . History of vegetation and biostratigraphy. — Eiszeitalter u. Gegenwart, 2 3 / 2 4 : 2 5 1 — 2 6 7 , 1 Abb., 1 Tab.; Öhringen/Württ.

RABIEN, I. ( 1 9 5 3 ) : Die Vegetationsentwicklung des Interglazials von Wallensen in der H i l s mulde. — Eiszeitalter u. Gegenwart, 3 : 9 6 — 1 2 7 , 1 1 Abb., 1 1 Abb., 1 Tab.; Öhringen/Württ.

SCHNEEKLOTH, H. ( 1 9 6 6 ) : Ergebnisse weiterer Unteruchungen an den interstadialen Ablagerun­ gen der Weichsel-Eiszeit in Oerel/Krs. Bremervörde. — Z . dt. geol. Ges., 1 1 6 : 7 7 3 — 7 9 6 , 6 Abb., 2 Tab.; Hannover.

WIJMSTRA, T. A. ( 1 9 6 9 ) : Palynology of the first 3 0 meters of a 1 2 0 m deep section in northern Greece. — Acta Bot. Neerl., 1 8 : 5 1 1 — 5 2 7 , 5 Abb., 1 Taf.; Amsterdam.

WOILLARD, G. ( 1 9 7 5 ) : Recherches palynologiques sur le pleistocene dans l'est de la Belgique et dans les Vosges Lorraines. — Acta Geogr. Lovaniensia, 1 4 : 1 1 8 p., 7 Abb., 8 Tab., 4 0 Taf.; Louvain-La-Neuve.

WOILLARD, G. M. ( 1 9 7 8 ) : Grande Pile peat bog: a continuous pollen record for the last 1 4 0 , 0 0 0 years. — Quaternary Research, 9 : 1 — 2 1 , 5 Abb., 1 Tab.; New York.

ZAGWIJN, W. H. ( 1 9 6 1 ) : Vegetation, climate and radiocarbon datings in the late pleistocene of the Netherlands. 1 . Eemian a n d early Weichselian. — Memoirs Geol. Found. Netherlands, N . S., 1 4 : 1 5 — 4 5 , 1 4 Abb., 2 Tab., 8 Taf.; H a r l e m .

35—48 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

6 Abb., 3 Tab.

Hannover

1979

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen Ergebnisse glazialgeologischer,

hydrologischer u n d geophysikalischer

Untersuchungen

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

Continental Quaternary, glacier, glacial erosion, glacial valley (overdeepening), glacial sedimentation, moraine, clay, drainage pattern, seismic method, German Alps, B a v a r i a K u r z f a s s u n g : In den Tälern der Bayerischen Alpen treten abschnittsweise glaziale Längsübertiefungen auf. Diese Übertiefungen sind an Gesteine gebunden, die von N a t u r aus leicht ero­ dierbar sind; sie treten aber auch in schwer erodierbaren Gesteinen auf, wenn sie intensiv zerklüftet sind und wenn diese Kluftzonen durch die wiederholte Be- und Entlastung des Gebirges im Zuge des wiederholten Vor- und Zurückweichens der Gletscher aufgelockert wurden. Die glaziale Über­ tiefung beträgt sehr häufig 200 bis 300 m ab heutiger Talhöhe. Wo es zusätzlich zu einer Ver­ einigung zweier Gletscherströme kam, liegen höhere Übertiefungsbeträge vor. Den Abschluß der Übertiefung bilden Schwellen, die teilweise aus der Talfläche herausragen, teilweise in 150 m unter Flur liegen. Die Talübertiefung scheint rißeiszeitlich ihr größtes Ausmaß erlangt zu haben. Die Talfüllung besteht ganz überwiegend aus wenig wasserwegsamen Lockergesteinen, wie Tonen und Moränen mit hohem Feinkornanteil; sie setzt sich in großflächiger Verbreitung wohl nur aus r i ß und würmeiszeitlichen Anteilen zusammen.

[Glacial O v e r d e e p e n i n g in V a l l e y s of B a v a r i a n A l p s . Results of Glaciological, Hydrological and G e o p h y s i c a l Researchs.]

A b s t r a c t : In parts of the Bavarian Alps there exists glacial overdeepening along v a l l e y axes. This overdeepening is bound on soft rocks; it also can be found in hard rocks with intensiv jointing, if loading and unloading of these rocks with repeated advances and retreats of glaciers caused a disaggregation of fissured zones. Glacial overdeepening is mostly about 200 to 300 m related to valley floor; if there is additionally a confluence of two glaciers overdeepening is higher.

The ridges at the end of overdeepened parts of a v a l l e y are near v a l l e y floor up to a depth of 150 m. Glacial overdeepening was the highest during Riss-glaciation. The valley fill m a i n l y consists of less permeable rocks like clay and very fine grained moraines; in areal range the v a l l e y fill was built up in Riss- and Würm-time.

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1.

Einleitung

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

Schriftenverzeichnis

1.

Einleitung

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

3

36

Klaus-Peter Seiler

gen liegen a b e r auch l ä n g s d e r T a l a c h s e v o r , d. h. d i e T a l s o h l e w e i s t a b s c h n i t t s w e i s e r ü c k ­ l ä u f i g e G e f ä l l e a u f . B e i d e F o r m e n d e r T a l ü b e r t i e f u n g sind i n d e n B a y e r i s c h e n A l p e n g e ­ häuft a n T ä l e r g e b u n d e n , durch d i e d i e p l e i s t o z ä n e n Eisströme w i e d e r h o l t ins A l p e n v o r ­ land hinausquollen.

F ü r eine t e k t o n i s c h e D e u t u n g dieser b e i d e n F o r m e n d e r T a l ü b e r t i e f u n g m ü ß t e m a n eine H e b u n g u n d eine örtlich u n t e r s c h i e d l i c h e S e n k u n g fordern. D i e H e b u n g h ä t t e d e n E i n ­ schnitt d e r H a u p t t ä l e r b e w i r k t , d i e S e n k u n g h ä t t e v e r u r s a c h t , d a ß d i e K i e s m ä c h t i g k e i t e n in gewissen A b s c h n i t t e n d e r A l p e n t ä l e r g r ö ß e r s i n d a l s i m V o r l a n d (RICHTER 1 9 4 8 ) .

Im f o l g e n d e n soll n u r a u f d a s P r o b l e m d e r T a l l ä n g s ü b e r t i e f u n g e i n g e g a n g e n w e r d e n .

A m E i n - u n d A u s g a n g solcher A u s f o r m u n g e n t r i t t Festgestein s i c h t b a r z u t a g e o d e r steht a l s S c h w e l l e oberflächennah u n t e r einer K i e s b e d e c k u n g a n ; i m Z e n t r u m reicht d a s F e s t ­ gestein sehr tief u n t e r die h e u t i g e T a l h ö h e h i n a b .

2.

Problemstellung

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

Alpen­

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

TALRICHTUNGEN

KLUFTRICHTUNGEN

S 58

S 29i7

(Haupttaler]

N

5°

TALRICHTUNGEN ? 72

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

37

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

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

S o l l diese A r b e i t s h y p o t h e s e e r h ä r t e t w e r d e n , so g i l t es d a r z u l e g e n , w o g l a z i a l e L ä n g s ü b e r t i e f u n g e n a u f t r e t e n , w e l c h e B e z i e h u n g e n sie z u m E i s s t r o m n e t z , z u m

Gesteinsaufbau

u n d z u r T e k t o n i k a u f w e i s e n , w e l c h e U b e r t i e f u n g s b e t r ä g e für sie v o r l i e g e n u n d schließlich w e l c h e n g e n e r e l l e n A u f b a u d i e L o c k e r g e s t e i n s f ü l l u n g in solchen T a l a b s c h n i t t e n a u f z u w e i ­ sen h a t . Es w i r d a l s o h i e r d a s P r o b l e m d e r E x a r a t i o n a u s der Sicht d e r E r o d i e r b a r k e i t des Gesteins, nicht a u s d e r Sicht des G l e i t v o r g a n g e s des Eises e n t l a n g seiner Sohlschicht a n ­ gesprochen.

3. Orte der T a l ü b e r t i e f u n g Hydrogeologische Untersuchungen zum Wasserhaushalt einerseits und zum Isotopen­ g e h a l t v o n T a l q u e l l e n a n d e r e r s e i t s e r m ö g l i c h e n es g e m e i n s a m m i t geologischen A u f n a h ­ m e n , übertiefte T a l a b s c h n i t t e a b z u g r e n z e n . Ü b e r S c h w e l l e n e n t s p r i c h t die U n t e r s c h i e d s ­ h ö h e aus G e b i e t s n i e d e r s c h l a g u n d O b e r f l ä c h e n a b f l u ß w e i t g e h e n d d e r m i t t l e r e n G e b i e t s ­ v e r d u n s t u n g (SEILER 1 9 7 7 a ) ; d i e s z e i g t a n , d a ß i m U n t e r g r u n d n u r e i n e sehr k l e i n e D u r c h ­ flußfläche i m g u t d u r c h l ä s s i g e n L o c k e r g e s t e i n v o r h a n d e n sein k a n n ( d i e D u r c h l ä s s i g k e i t des Festgesteins ist u m z w e i bis drei G r ö ß e n o r d n u n g e n k l e i n e r a l s j e n e i m L o c k e r g e s t e i n ) .

I m Z e n t r u m d e r T a l ü b e r t i e f u n g e n ergeben sich h i n g e g e n zu g r o ß e U n t e r s c h i e d s h ö h e n , d a in i h r s o w o h l d i e V e r d u n s t u n g s h ö h e als auch e i n e u n t e r i r d i s c h e A b f l u ß h ö h e e n t h a l t e n s i n d .

Der Beitrag der Isotopenuntersuchungen liegt d a r i n , in aufeinanderfolgenden T a l q u e l l e n z u n e h m e n d ä l t e r e s G r u n d w a s s e r n a c h z u w e i s e n , w e n n m a n sich a u s d e m Z e n t r u m d e r T a l ­ ü b e r t i e f u n g s t r o m a b w ä r t s in R i c h t u n g auf d i e S c h w e l l e n r e g i o n z u b e w e g t . Dieser S a c h v e r ­ h a l t zeigt, d a ß s t r o m a b w ä r t s tiefes G r u n d w a s s e r m i t hoher V e r w e i l z e i t i m U n t e r g r u n d a u f s t e i g t u n d z u t a g e t r i t t (SEILER 1 9 7 7 b ) ; d i e s l i e g t i n der G e o m e t r i e des G r u n d w a s s e r ­ k ö r p e r s b e g r ü n d e t u n d w i r d auch v o n der V e r t e i l u n g g r o b - u n d f e i n k ö r n i g e r L o c k e r s e d i ­ m e n t e in den T ä l e r n a u s g e l ö s t . E i n besonders a n s c h a u l i c h e s B e i s p i e l h i e r z u h a t d a s L o i s a c h t a l i m R a u m O b e r a u — E s c h e n l o h e geliefert (SEILER 1 9 7 7 b ) . Übertiefte T a l a b s c h n i t t e s i n d auch aus r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n

bekannt.

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

Untersuchun­

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

konzen­

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

den

Zementmergeln dar.

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

Kochelsee), o d e r es z e i g e n M o o r e einen v e r l a n d e t e n S e e an ( z . B . M u r n a u e r M o o s ) . D i e s e

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Klaus-Peter Seiler

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

S e e n s i n d ein I n d i k a t o r für u n a u s g e f ü l l t e H o h l f o r m e n , d i e in d e r ü b e r w i e g e n d e n Z a h l a n F ä l l e n nicht m i t e i n e m M o r ä n e n k r a n z u n m i t t e l b a r in B e z i e h u n g g e s e t z t w e r d e n k ö n n e n .

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

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

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In der k a l k a l p i n e n R a n d z o n e , i m Flysch u n d i m H e l v e t i k u m w a r e n S e i t e n - u n d T i e ­ fenerosion des Gletschers offensichtlich g l e i c h b e d e u t e n d w i r k s a m g e w o r d e n u n d schufen b r e i t e T a l e b e n e n . Es haben jedoch d e k a m e t e r m ä c h t i g e H a r t g e s t e i n e , w i e die K i e s e l k a l k e i n den Z e m e n t m e r g e l n oder w i e d i e S c h r a t t e n k a l k e d i e E x a r a t i o n b e h i n d e r t , so d a ß d i e s e H a r t g e s t e i n e i m U n t e r g r u n d e i n e S c h w e l l e b i l d e n , d i e örtlich in K ö g e l n z u t a g e t r i t t .

I m K a l k a l p i n g i n g die E x a r a t i o n v o r a l l e m i n d i e Tiefe u n d es e n t s t a n d e n gestreckte T a l e b e n e n . W o sie in leicht e r o d i e r b a r e n Schichten, d i e oberflächenhaft ausstreichen, w i r k ­ s a m w u r d e , k a n n a n d e r Oberfläche eine k r ä f t i g e S e i t e n e r o s i o n a u s T a l a u s b u c h t u n g e n a b ­ g e l e s e n w e r d e n ( z . B . T a l b u c h t bei O b e r a u / L o i s a c h t a l , Talbucht bei W a l l g a u / I s a r t a l , T a l ­ bucht bei G e i t a u / L e i t z a c h t a l ) .

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Klaus-Peter Seiler

Stets t r e t e n in übertieften T a l a b s c h n i t t e n i m K a l k a l p i n neben schwer e r o d i e r b a r e n G e ­ s t e i n e n auch leicht e r o d i e r b a r e Gesteine auf. Diese leicht e r o d i e r b a r e n Gesteine s i n d e i n m a l a m E i n g a n g ( W a l l g a u - F a l l / I s a r t a l ) , e i n m a l a m A u s g a n g des übertieften T a l a b s c h n i t t e s ( G a r m i s c h - E s c h e n l o h e / L o i s a c h t a l , B a y r i s c h z e l l - G e i t a u / L e i t z a c h t a l ) z u finden.

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

EISSTROMNETZ IN DEN NORDLICHEN KALKALPEN 1200

.jjjSt

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

20 km

GLAZIAL ÜBERTIEFTE T A L A B ­ SCHNITTE

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

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

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Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

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

der

Übertiefung

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

EROL ( 1 9 6 8 )

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

Unter der Annahme, — d a ß d a s E i s v o l u m e n i n a u s g e d e h n t e n A b s c h n i t t e n der E i s s t r o m t ä l e r k o n s t a n t ist, d. h. w e d e r Z u - noch Abflüsse, noch b e d e u t e n d e D i c h t e v e r ä n d e r u n g e n a u f t r e t e n , — —

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

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

wer­

k a n n i m W e g e e i n e s M a s s e n v e r g l e i c h s unter B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r E i s b e w e g u n g z w i s c h e n Gebieten b e k a n n t e n u n d solchen u n b e k a n n t e n E i s v o l u m e n s , a b e r b e k a n n t e r B r e i t e d e s U T a l e s , ein r o h e r W e r t für d i e T i e f e d e r E r o s i o n s b a s i s des Gletschers errechnet w e r d e n (SEILER 1 9 7 7 b ) . D a h i e r n u r k l e i n e V e r ä n d e r u n g e n d e r B e w e g u n g s g r ö ß e des Eises b e t r a c h ­ tet w e r d e n , k a n n d i e Glen'sche B e w e g u n g s g l e i c h u n g durch eine l i n e a r e P r o p o r t i o n a l i t ä t zwischen B e w e g u n g s g r ö ß e u n d S c h u b s p a n n u n g a n g e n ä h e r t w e r d e n .

D i e E r g e b n i s s e dieser B e r e c h n u n g e n z e i g t T a b . 1. D e m n a c h l a g d i e Erosionsbasis des R i ß g l e t s c h e r s durchschnittlich 2 0 0 bis 3 0 0 m tief u n t e r d e r h e u t i g e n T a l h ö h e . Zu e i n e m ä h n l i c h e n W e r t k o m m t BRANDECKER ( 1 9 7 4 ) m i t 2 5 0 m für d i e S a l z b u r g e r Bucht. L e d i g l i c h i m L o i s a c h t a l t r e t e n g r ö ß e r e T i e f e n a u f (s. u . ) . V e r g l e i c h t m a n d i e s e R e c h e n e r g e b n i s s e z u r T i e f e n l a g e d e r Erosionsbasis m i t d e n Ergebnissen d e r R e f r a k t i o n s s e i s m i k z u r T i e f e n l a g e d e r Festgesteinsoberfläche, so z e i g t sich ein hohes M a ß a n Ü b e r e i n s t i m m u n g zwischen d i e ­ sen unterschiedlich e r m i t t e l t e n W e r t e n ( T a b . 1 ) ; d i e s l ä ß t den S c h l u ß z u , d a ß d i e R i ß v e r ­ eisung in den B a y e r i s c h e n A l p e n d i e tiefste A u s r ä u m u n g b e w i r k t e o d e r , d a ß sie d i e g l e i c h e Erosionsbasis e r r e i c h t e w i e eine v o r a n g e g a n g e n e s t a r k e V e r e i s u n g .

Gebiet

Vergleichsgebiet

mittlere Mächtigkeit

(m) d e r Talverfüllung

Eismas senvergleich

nach

Refraktionsseismik

Ammertal Raum

Graswang

Oberammergau

Loisachtal Raum Oberau

Staffelsee

55o

45o-SSo

Eschenloher Moos

Staffelsee

2oo

25o

Murnauer Moos

Staffelsee

5o

6o

Isartal Wallgau-Vorderriß

Sylvenstein

210

Lenggries

Sylvenstein

3oo

Schleching

Marquartstein

3oo

Unterwössen

Marquartstein

2oo

3oo

Achental

Tab. 1 : Die Mächtigkeit der Talverfüllung gerechnet ab heutiger Talhöhe.

Ergebnisse aus einem Massenvergleich des Eises und aus der Refraktionsseismik (REICH 1 9 5 4 , 1 9 6 0 ) .

Klaus-Peter Seiler

42

D i e F r a g e , ob ein G r e n z w e r t für d i e M ä c h t i g k e i t d e r h e u t i g e n T a l v e r f ü l l u n g b e s t e h t , d e r n u r a u s n a h m s w e i s e ü b e r s c h r i t t e n w i r d , k a n n m i t der v o r l i e g e n d e n D a t e n m e n g e noch nicht belegt w e r d e n . Diese F e s t s t e l l u n g w ä r e jedoch interessant, d a ein solcher G r e n z w e r t nicht durch d i e G e o l o g i e , s o n d e r n durch den G l e i t v o r g a n g des Eises b e d i n g t w ä r e .

D i e s t a r k e A u s t i e f u n g des L o i s a c h t a l e s i m R a u m G a r m i s c h — E s c h e n l o h e h a t z w e i U r ­ sachen. E i n m a l f a n d eine T a l a u s r ä u m u n g w i e ü b e r a l l an g e e i g n e t e n O r t e n statt u n d d a r ­ ü b e r h i n a u s b e w i r k t e die E i n m ü n d u n g eines S e i t e n a s t e s des I s a r g l e t s c h e r s in den L o i s a c h gletscher bei G a r m i s c h eine z u s ä t z l i c h e , v e r s t ä r k t e A u s r ä u m u n g (HAEFELI 1 9 6 8 ) .

4.2.

Die

S c h w e l l e n am

Ausgang

von

übertieften

Talabschnitten

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

Talabschnitt

Schwelle bei

1

2

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

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

3

4

5

Ettal

2?o

1 So

Eschenlohe

SSo

80

47o

Sylvenstein

21o

loo

11o

Marquartstein

2oo

1o-5o

Ammcrtal Raum Graswang

14o

Loisachtal Raum Oberau Isartal Wallgau-Vorderriß Achental Unterwössen

1So-19o

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

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

Ob diese b e i d e n B e i s p i e l e s i n g u l a r e o d e r a l l g e m e i n e A u s s a g e n e r l a u b e n , b l e i b t offen.

E i n e V i e l z a h l a n D e t a i l b e o b a c h t u n g e n v o r a l l e m d i e Tatsache, d a ß fast a l l e g l a z i a l ü b e r ­ tieften T a l a b s c h n i t t e ü b e r w i e g e n d m i t u n d u r c h l ä s s i g e n L o c k e r g e s t e i n e n w i e T o n e n oder schlecht a u s g e s c h l ä m m t e n R ü c k z u g s m o r ä n e n v e r f ü l l t sind (s. K a p . 6 ) , sprechen d a f ü r , d a ß

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

43

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

5 . D i e Klüftigkeit und die Erodierbarkeit des Gesteins T e k t o n i s c h e T r e n n f l ä c h e n u n d d i e E i s s t r o m t ä l e r v e r l a u f e n p a r a l l e l z u e i n a n d e r . In d i e ­ sen E i s s t r o m t ä l e r n t r e t e n g l a z i a l übertiefte T a l a b s c h n i t t e auch in G e s t e i n e n auf, die a n ­ d e r n o r t s S c h w e l l e n b i l d e n . Es l i e g t d a h e r n a h e , nach d e r R o l l e der t e k t o n i s c h e n T r e n n ­ flächen für die A u f l o c k e r u n g des G e s t e i n s v e r b a n d e s a l s V o r a u s s e t z u n g für e i n e w i r k u n g s ­ volle Exaration zu fragen.

T e k t o n i s c h e T r e n n f l ä c h e n t r e t e n e n g geschart in Z e r r ü t t u n g s z o n e n a u f u n d b i l d e n hier i. a l l g . e i n e V o r s t u f e z u o d e r eine B e g l e i t e r s c h e i n u n g v o n tektonischen S t ö r u n g e n . Z e r r ü t ­ t u n g s z o n e n sind jedoch nicht g l e i c h b e d e u t e n d m i t e i n e r Z o n e a u f g e l o c k e r t e n Gesteinsver­ b a n d e s . F ü r den s a x o n i s c h e n Bereich h a b e n S N O W ( 1 9 6 8 ) , KELLER ( 1 9 6 9 ) u n d SEILER ( 1 9 6 9 ) g e z e i g t , d a ß diese A u f l o c k e r u n g des G e s t e i n s v e r b a n d e s a u f o b e r f l ä c h e n n a h e Gesteinsbe­ reiche b e s c h r ä n k t ist ( e i n i g e D e k a m e t e r a b G e l ä n d e ) u n d v o n der G e b i r g s e n t l a s t u n g i m Z u g e v o n A b t r a g u n g s v o r g ä n g e n u n d / o d e r durch eine t i e f g r e i f e n d e V e r w i t t e r u n g des G e ­ steins v e r u r s a c h t w i r d . I m A l p e n r a u m s p i e l t z u s ä t z l i c h noch d i e w i e d e r h o l t e B e - u n d Ent­ l a s t u n g des Gesteins (MÜLLER 1 9 6 9 ) d u r c h d i e v o r - u n d z u r ü c k w e i c h e n d e n Eisströme für die G e f ü g e a u f l o c k e r u n g e i n e R o l l e . D e r N a c h w e i s f ü r e i n e solche G e f ü g e a u f l o c k e r u n g k a n n ü b e r M e s s u n g e n d e r K l u f t w e i t e n u n d - a b s t ä n d e u n d über seismische G e s c h w i n d i g ­ k e i t s w e r t e i m T a l - u n d i m T a l r a n d b e r e i c h e r b r a c h t w e r d e n . D a m i t ist j e d o c h noch nichts über i h r e Ursache a u s g e s a g t .

M e s s u n g e n d e r K l u f t w e i t e n u n d - a b s t ä n d e e r g a b e n z . B . für das u n m i t t e l b a r e V o r l a n d des V e r n a g t g l e t s c h e r s , d a s v o n k e i n e n v e r g l e i c h b a r e n E i s m a s s e n ü b e r d e c k t w a r w i e die Eis­ s t r o m t ä l e r der B a y e r i s c h e n A l p e n , b e r e i t s eine s t ä r k e r e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g a n der T a l ­ s o h l e a l s a n den T a l f l a n k e n . Dies d r ü c k t sich in fünffach h ö h e r e n W e r t e n d e r Gebietsdurch­ l ä s s i g k e i t (SEILER 1 9 7 7 b ) a u f der T a l s o h l e i m V e r g l e i c h z u jener an d e n T a l f l a n k e n a u s .

D i e seismischen L o n g i t u d i n a l g e s c h w i n d i g k e i t e n i m k a r b o n a t i s c h e n F e s t g e s t e i n b e t r a g e n nach großseismischen M e s s u n g e n 5,0 bis 5,5 k m / s . M i t L o c k e r g e s t e i n s b e d e c k u n g z e i g t j e ­ doch d a s gleiche F e s t g e s t e i n i m Bereich seiner Oberfläche G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e z w i s c h e n 2,5 u n d 5,5 k m / s m i t e i n e m H ä u f i g k e i t s m a x i m u m bei 3,0 bis 4,0 k m / s . D i e s e n i e d r i g e n G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e z e i g e n eine G e f ü g e a u f l o c k e r u n g a n . W i e tief d i e s e G e f ü g e a u f l o c k e ­ r u n g h i n a b r e i c h t , l ä ß t sich m i t den M i t t e l n d e r h i e r e i n g e s e t z t e n H a m m e r s c h l a g s e i s m i k nicht a n g e b e n .

D a s tektonische T r e n n f l ä c h e n i n v e n t a r w e i s t in s e i n e m V e r l a u f s e l b s t v e r s t ä n d l i c h u n ­ r e g e l m ä ß i g e V e r ä n d e r u n g e n der S c h a r u n g s d i c h t e auf. D o r t , w o die S c h a r u n g s d i c h t e d e r K l ü f t e n u r eine u n b e d e u t e n d e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g z u l i e ß , h a t d a s f l i e ß e n d e Eis d a s Fest­ g e s t e i n t e i l w e i s e o d e r g a n z überflössen u n d h i n t e r l i e ß e i n e S c h w e l l e .

G e f ü g e a u f l o c k e r u n g e n in Gesteinen, d i e a n sich s c h w e r e r o d i e r b a r s i n d , brauchen nicht a l l e i n a u s der w i e d e r h o l t e n B e - u n d E n t l a s t u n g des G e b i r g e s ( z . B . L o i s a c h t a l Abschnitt G a r m i s c h — E s c h e n l o h e ) z u r e s u l t i e r e n . S i e t r e t e n auch i m Bereich v o n F a l t e n - A c h s e n r a m ­ p e n s o w i e i m S c h e i t e l v o n M u l d e n u n d S ä t t e l n a u f ( I s a r t a l Abschnitt W a l l g a u - S y l v e n s t e i n ) , a l s o in Bereichen m i t D e h n u n g s t e k t o n i k . I n d i e s e n s t r e i f e n f ö r m i g v e r l a u f e n d e n Zo­ nen ist d i e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g durch c a . zehnfach h ö h e r e D u r c h l ä s s i g k e i t e n des Festge­ steins z u e r k e n n e n .

44

Klaus-Peter Seiler

Ein Beispiel für d i e B e d e u t u n g v o n eng gescharten T r e n n f l ä c h e n für die E r o d i e r b a r k e i t des Gesteins liefert d e r H a u p t d o l o m i t , d e r einerseits S c h w e l l e n b i l d e t , in d e m a n d e r e r s e i t s g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g e n erscheinen. In den A l p e n t r i t t er in B e r g s t u r z m a s s e n in F o r m g r o ­ ß e r Blöcke auf u n d v e r w i t t e r t i m Bereich tektonischer u n d s e d i m e n t ä r e r T r e n n f l ä c h e n k l e i n s t ü c k i g . I n t e r e s s a n t e r w e i s e sind H a u p t d o l o m i t - F i n d l i n g e in den M o r ä n e n v i e l s e l t e n e r als z . B . W e t t e r s t e i n k a l k - F i n d l i n g e , o b w o h l b e i d e G e s t e i n s a r t e n in den B a y e r i s c h e n A l p e n sehr v e r b r e i t e t a u f t r e t e n . Offensichtlich w u r d e der H a u p t d o l o m i t bereits m i t s t a r k a u f g e ­ l o c k e r t e m Gefüge v o m Eis a u s g e r ä u m t .

D e r Z u s a m m e n h a n g z w i s c h e n G e f ü g e a u f l o c k e r u n g in s c h w e r e r o d i e r b a r e n G e s t e i n e n u n d i h r e E x a r a t i o n b e d e u t e t a b e r auch, d a ß d i e T a l ü b e r t i e f u n g nicht in den ä l t e s t e n V e r ­ e i s u n g e n s t a t t g e f u n d e n h a b e n k a n n . V i e l m e h r haben diese V e r e i s u n g e n , die in d e n B a y e ­ rischen A l p e n k a u m d i e Gletscherhöhen d e r R i ß e i s z e i t erreicht h a b e n , die V o r a r b e i t für e i n e t i e f g r e i f e n d e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g g e l e i s t e t . S e l b s t v e r s t ä n d l i c h ist dieser Z u s a m m e n ­ h a n g für sich a l l e i n nicht schlüssig g e n u g , d a d i e Eishöhen nicht d a s e i n z i g e K r i t e r i u m für e i n e t i e f g r e i f e n d e E x a r a t i o n d a r s t e l l e n ; er w i r d jedoch d u r c h d i e Tatsache, d a ß d i e E r o ­ sionsbasis des R i ß g l e t s c h e r s u n d d i e F e s t g e s t e i n s b a s i s gleich t i e f u n t e r F l u r l i e g e n (s. K a p .

4 ) , w e i t e r h i n w a h r s c h e i n l i c h gemacht.

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

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

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

sprechen.

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

D e r unterschiedliche A n t e i l an F e i n b e s t a n d t e i l e n in den K i e s e n v o n E i s h a u p t - u n d Eis­ nebenstromtälern hat verschiedene Ursachen: —

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

behin­

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

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

—

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

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

J e d e V e r e i s u n g h i n t e r l i e ß i m T a l e i n e b e s t i m m t e S e d i m e n t a b f o l g e , die g e g e n d i e v o r ­ h e r g e h e n d e u n d d i e n a c h f o l g e n d e V e r e i s u n g a b g r e n z b a r ist d u r c h eine E r o s i o n s d i s k o r d a n z , die d e r v o r s t o ß e n d e Gletscher schuf.

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

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

OUARTARE

SEDIMENTABFOLGE

IN EISHAUPT­

STROMTÄLERN OHNE

MIT

GLAZIALER

LÄNG SÜ BERTIE FUNG UND OHNE

MIT

VERLANDUNGSSEDIMENTEN

E r o s io nsctiskor ganz O

O

O

O

0

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

o

0

o

SSSCHOTTER

u

0

o

0

0

0

0

0

0

0

TORFE SANDE INTERGLAZIALE SEETONE EISRUCKZUGS MORÄNE

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

GRUNDMORÄNE

Abb. 5: Idealisierte Profilabfolge des Quartärs in Eishauptstromtälern.

Unterbrochene Linie = Erosionsdiskordanz.

In d e n E i s n e b e n s t r o m t ä l e r n ü b e r w i e g t ein h o h e r A n t e i l a n F e i n k l a s t i k a , u n d es k o m m t h i e r s o w o h l b e i m V o r s t o ß a l s auch b e i m R ü c k z u g des Gletschers z u r B i l d u n g v o n S t a u ­ r a u m s e d i m e n t e n . D i e P r o f i l a b f o l g e h i e r ist in A b b . 6 schematisch d a r g e s t e l l t .

P r o f i l a b f o l g e n d e r h i e r geschilderten A r t sind v o l l s t ä n d i g i m L o i s a c h t a l u n d l ü c k e n ­ haft a u s B o h r - u n d Tagesaufschlüssen i m A m m e r - , L o i s a c h - , Isar- u n d L e i t z a c h t a l b e k a n n t .

E n t s p r e c h e n d der b e s o n d e r e n H y d r o g r a p h i e eines j e d e n T a l e s t r e t e n s e l b s t v e r s t ä n d l i c h V a r i a t i o n e n u n d R e p e t i t i o n e n in dieser Schichtfolge auf, ohne jedoch z u e i n e m g e n e r e l l a n d e r s a r t i g e n Schichtaufbau zu führen. D i e v e r s c h i e d e n a l t e n u n d i m unterschiedlichen M i l i e u g e b i l d e t e n L o c k e r s e d i m e n t e k ö n n e n z . T. m i t H i l f e der H a m m e r s c h l a g s e i s m i k a n ­ gesprochen u n d k a r t i e r t w e r d e n (SEILER 1 9 7 7 b ) .

U m e i n e V o r s t e l l u n g z u e r h a l t e n , w i e s t a r k g u t d u r c h l ä s s i g e ( g r o b k ö r n i g e ) u n d schlecht d u r c h l ä s s i g e L o c k e r g e s t e i n e (hoher F e i n k o r n a n t e i l ) a m A u f b a u der T a l f ü l l u n g b e t e i l i g t s i n d , sollen h y d r o g e o l o g i s c h e B e r e c h n u n g e n b e m ü h t w e r d e n . D i e durchflossene T a l t i e f e H k a n n b e i b e k a n n t e r B r e i t e B des U - T a l e s , b e k a n n t e r D u r c h l ä s s i g k e i t k d e r Kiese, b e k a n n f

46

Klaus-Peter Seiler

AUSGANG

EINGANG

DES STAURAUMES IN EISNEBENSTROMTALERN

KIES Z

9.'X\ \WILDBACHSCHOTTER SANDE voRSToss SCHOTTER

:

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

MORÄNE.LEHMIG o o o o o O

O

O

O

O

O

O

q

O

O

O

_ o o o o o o o o o o

O

o

o o

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cTo'o

GRUNDMORANE

ErosfonscT^^nr Abb. 6: Idealisierte Profilabfolge des Quartärs in Eisnebenstromtälern.

Unterbrochene Linie = Erosionsdiskordanz.

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

= k

£

• B • i

D e r u n t e r i r d i s c h e A b f l u ß d a r f ohne g r o ß e n F e h l e r m i t d e m m i t t l e r e n N i e d r i g w a s s e r abfluß gleichgesetzt w e r d e n (SEILER 1 9 7 7 a ) .

Eine solche B e r e c h n u n g e r b r i n g t M i n d e s t w e r t e für d i e M ä c h t i g k e i t w a s s e r w e g s a m e r Lockergesteine, da eine unveränderliche F l i e ß b e w e g u n g über die gesamte Durchflußtiefe v o r a u s g e s e t z t w i r d . I n W i r k l i c h k e i t n i m m t v i e l e r o r t s d i e F l i e ß b e w e g u n g des G r u n d w a s sers m i t d e r T i e f e a b .

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

Gewässer

Meßstelle

MNQ

3

(m /s)

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

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

mittleres Grundwassergefälle

mittlere Talbreite

(icO

(m)

durchflossene Mindesttiefe (m)

Loisach

Eschenlohe

5,8(-2,7)

+o,2

15

4

1125

49

Loisach

Schlehdorf

9,o(-5,8)

-1 ,0

8

4

25oo

28

+ 1,1

3

1o

625

117

8

3

75o

78

8

3

1ooo

167

Ammer

Oberammergau

1,1

Leutasch

Mittenwald

1,4

Isar

Mittenwald

4,o

-

Rottach

Rottach

0,08

-o,o5

3

3

1 000

14

Schlierach

Westenhofen

o, 2

+ 0,1

1

7

75o

57

Leitzach

Stauden

1,9

3

8

7oo

113

Prien

Hohenaschau

o,32

Siegsdorf

2,o

Weiße Rote

Traun

Wernleiten

o,7

Ramsauer Ache

Traun

Ilsank

2 ,o

Achental

Staudach

11,7

-

3

1o

35o

78

~ 5

9

125o

36

~ 3

8

1 5oo

33

-

~ 5

1 3

375

82

-

7

7

1 25o

19o

+o,5

+o,5

Tab. 3: Durchflossene Mindesttiefen der Lockergesteinsfüllung von Alpentälern.

MNQ = mittlerer Niedrigwasserabfluß; mittlere Durchlässigkeiten nach eigenen Laborversuchen.

Klammerwerte bei MNQ = Abflüsse im Oberstrom von Grundwasserreservoiren.

Klaus-Peter Seiler

48

7.

Schriftenverzeichnis

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

Geschäftsbe­

richte. — München (Bayer. Staatsdruckerei).

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— Ostalpine Formenst., 2 : 1—138; Berlin.

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SEILER, K.-P. (1969): Kluft- und Porenwasser im Mittleren Buntsandstein des südlichen Saarlandes.

— Geol. Mitt., 9 : 7 5 — 9 6 ; Aachen.

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—

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Eiszeitalter

u.

Gegenwart

49—61 Hannover

29

1979

5 Abb.

Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern (Trennung eisvorbelasteter u n d nicht eisvorbelasteter S e d i m e n t e a u f g r u n d der seismischen G e s c h w i n d i g k e i t e n ) KURT BADER *)

Continental Quaternary, glacial valley, glacial sedimentation, moraine, river terrace, varve, reflection seismics, w a v e dispersal, influence, compression (ice load) Bavarian Plateau K u r z f a s s u n g : Die seismischen Geschwindigkeiten quartärer Ablagerungen in den Mo­ ränengebieten und Trogtälern Südbayerns erlauben eine Zweiteilung in e i s v o r b e l a s t e t e und n i c h t e i s v o r b e l a s t e t e Sedimente. Es sind hierbei Geschwindigkeitserniedrigungen durch fehlende Wassersättigung (Kies über dem Grundwasserspiegel und Seeton mit organischen Bestandteilen) und Geschwindigkeitserhöhungen durch Verfestigung im Kies, Grundmoränen und großen Tiefen zu berücksichtigen.

Nach den refraktionsseismischen (und geoelektrischen) Messungen und einigen Bohrungen sind die a l p i n e n T r o g t ä l e r der Iiier, Loisach und Isar mit 100 bis 500m mächtigem Quartär aufgefüllt, das in eine relativ geringmächtige post- bis spätglaziale Überdeckung (10 bis 30m) und in z. T. sehr mächtige, eisvorbelastete Sedimente (50 bis 500 m) aufgeteilt werden kann. Der Tiefenschurf der Würmgletscher w a r gering und beschränkte sich im wesentlichen auf die frühwürmglazialen Schotter. Im Gegensatz hierzu stehen die 100 bis 300 m tiefen Becken im Fels der Trog­ talsohlen, die von Gletschern früherer Eiszeiten geschaffen wurden.

Im Bereich r a n d l i c h e r Moränenhochflächen und größerer Schotterterrassen in den alpinen Talräumen wurden 100 bis 150 m eisvorbelastete Sedimente in Glazialfurchen, in Becken und auf Trogtalschultern nachgewiesen, die einen noch geringeren Tiefenschurf des Würmgletschers er­ kennen lassen.

Größere Mächtigkeiten spät- und postglazialer Sedimente (50 bis 100 m) wurden in a l p i ­ n e n N e b e n t ä l e r n und im Saalachtal gefunden. Sie werden z. T. auf einen größeren Tiefen­ schurf des Würmgletschers vor Felsbarrieren u n d z. T. auf eine fluviatile Ausräumung im letzten Interglazial zurückgeführt, so d a ß in letzterem F a l l die Würmgletscher keine mit den heutigen vergleichbaren Sedimentmächtigkeiten antrafen.

Im A l p e n v o r l a n d liegen große, nicht von den Würmgletschern erodierte Schotterfelder (über mit Seeton verfüllten, glazial-erosiv geschaffenen Becken) und große Seetonbecken mit 100 bis 300 m mächtigen spät- bis postglazialen Seetonen. Nach den vielen Beispielen der geringen Exaration der Würmgletscher ist eine glaziale Ausräumung von älteren Sedimenten dieser Mäch­ tigkeiten unwahrscheinlich. Es w i r d angenommen, d a ß diese Becken bei Ankunft der Würmglet­ scher nur teilweise mit Sedimenten aufgefüllte Seen waren.

[Exaration Depth of t h e W ü r m and O l d e r G l a c i e r s in S o u t h B a v a r i a ( S e p a r a t i o n of G l a c i a l Consolidated from Not C o n s o l i d a t e d S e d i m e n t s according to t h e i r Seismic Velocities)] A b s t r a c t : The seismic velocities of the quaternary sediments in the moraine areas and the trough valleys in southern Bavaria suggest a bipartition in g l a c i a l consolidated and in n o t glacial consolidated sediments. Hereby velocity lowering by water unsaturation (gravel above the ground water a n d silt with organic matter) and velocity heigh­ tening b y g r a v e l solidifying, ground moraines a n d great depths have to be taken into account. *) Anschrift des Verfassers: Dr. K. B a d e r , Bayerisches Geologisches Landesamt, Prinzregen­ tenstraße 28, 8000 München 22.

4

Eiszeitalter u. Gegenwart

50

Kurt Bader

According to the refraction seismic (and geoelectric) surveys and some drill holes the a l p i n e t r o u g h v a l l e y s o f the Hier, Loisach and Isar rivers are filled up with 100—500 m quaternary sediments which can be divided into a relative small post and late glacial cover (10— 30 m) and in parts v e r y thick glacial consolidated deposits (50—500 m). The depth exaration of the Würm glaciers w a s small and confined essentially to the early Würm glacial gravel deposits.

In contrary to this stand the 100—300 m deep basins in the rock floor of the trough valleys, which are accomplished by the glaciers of earlier glaciations.

In the extent of m a r g i n a l moraine plateaus and bigger gravel terraces in the alpine v a l l e y s 100—150 m glacial consolidated sediments were detected in glacial furrows, in basins a n d on trough valley shoulders, which show a still less depth exaration of the Würm glacier.

Greater thickness of post and late glacial deposits (50—100 m) are found in v a l l e y s and in the Saalach valley. They were related p a r t l y to a greater depth the Würm glaciers in front of rock barriers and partly to a fluviatile erosion glacial, so that in the later case the W ü r m glaciers did not meet deposits as thick

alpine side exaration of also in the last inter­ as nowadays.

In the a l p i n e f o r e l a n d extended gravel fields (above glacial basins filled up w i t h lacustrine deposits) were not eroded and stand in contrast to large basins filled up with 100— 300 m post and late glacial lake deposits. According to so m a n y examples of small depth exaration of the Würm glaciers a glacial removal of older deposits with a thickness like nowadays is not plausible. These basins are thought to have been only p a r t l y filled up lakes at the arrival of the Würm glaciers.

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1 . E i n l e i t u n g u n d Beschreibung d e r g e o p h y s i k a l i s c h e n M e t h o d e n 2 . D i e Z u o r d n u n g d e r seismischen G e s c h w i n d i g k e i t e n ( u n d der spezifischen W i d e r s t ä n d e ) z u r F a z i e s u n d z u m A l t e r der q u a r t ä r e n A b l a g e r u n g e n 3 . Vergleich von Füllung und Trogtiefe alpiner T a l r ä u m e 3 . 1 . Die p o s t g l a z i a l e n H a u p t t ä l e r von Iiier, Loisach, Isar und S a a l a c h 3 . 2 . Randliche Moränenhochflächen und Schotterterrassen 3 . 3 . Postglaziale Nebentäler 4 . Schotterflächen u n d Seetonbecken i m M o r ä n e n g e b i e t des A l p e n v o r l a n d e s 5 . Z u s a m m e n f a s s u n g d e r Ergebnisse d e r seismischen U n t e r s u c h u n g e n 6.

Schriftenverzeichnis.

1 . Einleitung und Beschreibung der geophysikalischen M e t h o d e n F ü r h y d r o g e o l o g i s c h e Z w e c k e u n d i m R a h m e n d e r geologischen L a n d e s a u f n a h m e w u r ­ d e n in S ü d b a y e r n in d e n l e t z t e n J a h r e n u m f a n g r e i c h e g e o p h y s i k a l i s c h e M e s s u n g e n ü b e r q u a r t ä r e n A b l a g e r u n g e n größerer M ä c h t i g k e i t — a l p i n e T a l r ä u m e und Schotterfelder i n n e r h a l b des W ü r m m o r ä n e n g e b i e t e s — d u r c h g e f ü h r t . I n diesen G e b i e t e n w u r d e n k n a p p 5 0 0 r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e M e ß p u n k t e v e r m e s s e n u n d w e i t über 1 0 0 0 g e o e l e k t r i s c h e T i e ­ f e n s o n d i e r u n g e n d u r c h g e f ü h r t , l e t z t e r e v o r w i e g e n d v o m Niedersächsischen L a n d e s a m t f ü r Bodenforschung, H a n n o v e r , u n d v o n P r i v a t f i r m e n .

E i n i g e Gebiete, w i e d a s L o i s a c h t a l z w i s c h e n G a r m i s c h - P a r t e n k i r c h e n u n d Eschenlohe, d a s I s a r t a l in H ö h e des S y l v e n s t e i n s e e s u n d i m s ü d l i c h e n T e i l der Schotterfläche des T ö l z e r L o b u s , w u r d e n b e r e i t s v o r 2 5 J a h r e n v o n H . REICH seismisch v e r m e s s e n . D i e Q u a r t ä r ­ geschwindigkeiten w u r d e n dabei jedoch nur u n g e n a u u n d vereinzelt ermittelt, da d a s H a u p t a u g e n m e r k a u f d i e E r f a s s u n g d e r e r s t a u n l i c h g r o ß e n Tiefen des nicht q u a r t ä r e n U n t e r g r u n d e s g e r i c h t e t w a r . J e d o c h w u r d e d i e E x i s t e n z hoher G e s c h w i n d i g k e i t e n f ü r ä l t e r e s P l e i s t o z ä n b e w i e s e n (REICH 1 9 5 5 : 1 6 3 ff.).

Exarationsciefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern

51

W e i t e r e seismische M e s s u n g e n im B e r e i c h g r ö ß e r e r Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t e n w u r d e n in den S e e t o n b e c k e n v o n R o s e n h e i m u n d des C h i e m s e e s v o n d e r E r d ö l i n d u s t r i e a u s g e f ü h r t , u m K o r r e k t u r w e r t e für d i e reflexionsseismischen M e s s u n g e n z u e r h a l t e n . B e i diesen M e s ­ sungen w u r d e n u r der G e s c h w i n d i g k e i t s b e r e i c h bis e t w a 1,8 k m / s e r f a ß t u n d a u s d e m V e r g l e i c h m i t B o h r u n g e n e b e n f a l l s geschlossen, d a ß t i e f e r g e l e g e n e ä l t e r e S e e t o n e G e ­ s c h w i n d i g k e i t e n ^> 2,0 k m / s a u f w e i s e n ( V E I T 1 9 7 3 : 2 8 3 f f . ) .

D e r w e i t e r e n A n w e n d u n g der r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e n Methode waren w e g e n des r e l a t i v g r o ß e n M e ß a u f w a n d e s b e i E r k u n d u n g s t i e f e n v o n m e h r a l s 1 0 0 m G r e n ­ zen g e s e t z t , d i e v o n d e r z w i s c h e n z e i t l i c h p r a k t i z i e r t e n F a l l g e w i c h t s s e i s m i k ( 1 0 0 k g F a l l ­ g e w i c h t u n d optisches S t a p e l v e r f a h r e n ) m i t E r k u n g s t i e f e n 5 . 1 0 0 m (DEPPERMANN & H I L ­ DEBRAND 1 9 7 3 : 1 0 0 ) noch nicht ü b e r w u n d e n w e r d e n k o n n t e n . M i t der E i n f ü h r u n g einer M e ß m e t h o d i k m i t K l e i n s p r e n g u n g e n v o r w e n i g e n J a h r e n a m B a y e r i s c h e n Geologischen L a n d e s a m t g e l a n g es, m i t r e l a t i v g e r i n g e m M e ß a u f w a n d g r o ß e E i n d r i n g t i e f e n (bis 4 0 0 m ) zu erreichen.

Bei d e r M e ß m e t h o d i k des B a y e r i s c h e n Geologischen L a n d e s a m t e s w i r d e i n e 2 4 - S p u r A p p a r a t u r m i t F i l t e r m ö g l i c h k e i t e n u n d D i r e k t a u f z e i c h n u n g m i t U V - S c h r e i b e r , eine meist 230 m l a n g e G e o p h o n k e t t e u n d eine seismische A n r e g u n g d u r c h K l e i n s p r e n g u n g e n ( 5 0 — 500 g Sprengstoff in 1—5 S c h l a g b o h r l ö c h e r n v o n 1 m T i e f e ) v e r w e n d e t . D i e S p r e n g u n g e n w e r d e n z . B . i n 2 0 m , 2 5 0 m , 5 0 0 m u s w . b i s m a x i m a l 1,5 k m E n t f e r n u n g v o n d e r Geo­ p h o n k e t t e v o r g e n o m m e n . D i e S p r e n g p u n k t e n t f e r n u n g e n w e r d e n durch A b s c h r e i t e n er­ m i t t e l t , w o b e i eine K o n t r o l l e durch die K a r t e n u n t e r l a g e u n d e v e n t u e l l d u r c h n a c h t r ä g ­ liches M e s s e n möglich ist. D a auch der S p r e n g m o m e n t d u r c h H a n d f u n k ü b e r t r a g e n w i r d , ist k e i n e K a b e l v e r b i n d u n g z w i s c h e n S p r e n g o r t u n d G e o p h o n a u s l a g e n o t w e n d i g . A u f g r u n d dieser A r b e i t s e r l e i c h t e r u n g e n ist es m ö g l i c h , d a ß 2 — 4 M e ß p u n k t e p r o T a g bei E r k u n ­ dungstiefen von 5 0 — 2 0 0 m von nur zwei M a n n ausgeführt w e r d e n können. Für Erkun­ d u n g s t i e f e n v o n z . B . 4 0 0 m ist a l l e r d i n g s e i n M e ß t a g e r f o r d e r l i c h .

Bei d e r g e o e l e k t r i s c h e n Tiefensondierung können Erkundungstiefen von e i n i g e n 1 0 0 m meist noch o h n e S c h w i e r i g k e i t e n erreicht w e r d e n , w o b e i d r e i M a n n 5 — 1 0 M e ß p u n k t e p r o T a g bei Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t e n v o n 5 0 — 2 0 0 m vermessen k ö n n e n .

R e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e u n d geoelektrische M e t h o d e n e r g ä n z e n sich in i h r e m e r z i e l b a r e n In­ f o r m a t i o n s g e h a l t , d a d i e seismische G e s c h w i n d i g k e i t in e r s t e r L i n i e v o m V e r f e s t i g u n g s g r a d der G e s t e i n e u n d w e n i g e r v o n d e r F a z i e s a b h ä n g t , i m G e g e n s a t z z u m spezifischen W i d e r ­ s t a n d . E i n e K o m b i n a t i o n d e r beiden g e o p h y s i k a l i s c h e n M e t h o d e n führt auch häufig d a n n noch z u e i n e m b r a u c h b a r e n E r g e b n i s , w e n n u n g ü n s t i g e g e o l o g i s c h e V e r h ä l t n i s s e v o r l i e g e n .

Es s i n d d i e s i n s b e s o n d e r e w a s s e r f r e i e Kiesschichten m i t i h r e m h o h e n spezifischen W i d e r ­ s t a n d für d i e g e o e l e k t r i s c h e M e t h o d e u n d e i n e nicht nach u n t e n m o n o t o n z u n e h m e n d e G e ­ s c h w i n d i g k e i t i m F a l l v o n z . B . G r u n d m o r ä n e über K i e s o d e r V e r f e s t i g u n g e n i m K i e s für die seismische M e t h o d e .

2. D i e Z u o r d n u n g d e r seismischen G e s c h w i n d i g k e i t e n (und der spezifischen W i d e r s t ä n d e ) z u r Fazies und z u m A l t e r der quartären A b l a g e r u n g e n F ü r d i e seismische G e s c h w i n d i g k e i t g i b t es q u a n t i t a t i v e B e z i e h u n g e n z w i s c h e n d e m P o r e n r a u m , d e r W a s s e r s ä t t i g u n g u n d d e r A u f l a s t a u s L a b o r v e r s u c h e n , die jedoch n u r a l s q u a l i t a t i v e B e z i e h u n g e n a u f geologische O b j e k t e ü b e r t r a g b a r s i n d . W i e i m A b s c h n i t t „ E i n ­ l e i t u n g " n ä h e r beschrieben ist, w u r d e n m a n g e l s e i n e r g e e i g n e t e n r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e n M e t h o d e bis vor einigen J a h r e n nur w e n i g e Geschwindigkeitswerte tieferer q u a r t ä r e r Schichten gemessen. M i t d e r E i n f ü h r u n g d e r M e ß m e t h o d i k m i t K l e i n s p r e n g u n g e n f a n d 4

*

52

Kurt Bader

50 k m LEGENDE :

fflg

^

M

c

c

c

r

-

c

n

l

c

T

C

/

B

°y

e

r

Geolog. Landesamt

|

1

1

.

1

1

Erdölindustrie "^"^*

morphologischer

Alpenrand

Abb. 1 : Ubersicht über die Meßgebiete in Südbayern, von denen aufgrund refraktionsseismischer Messungen Geschwindigkeitswerte (und Mächtigkeiten) der quartären Ablagerungen bekannt sind.

jedoch d i e M e t h o d e n k o m b i n a t i o n — R e f r a k t i o n s s e i s m i k u n d geoelektrische T i e f e n s o n d i e ­ r u n g — eine g r o ß r ä u m i g e A n w e n d u n g auch über g r ö ß e r e n Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t e n u n d bei tiefliegendem Grundwasserspiegel (Abb. 1 ) .

A u s d e m V e r g l e i c h v o n B o h r p r o f i l e n m i t den a n dieser S t e l l e u n d in d e r w e i t e r e n U m ­ g e b u n g in gleicher geologischer S i t u a t i o n gemessenen G e s c h w i n d i g k e i t e n k o n n t e (mit U n ­ t e r s t ü t z u n g durch g e o e l e k t r i s c h e T i e f e n s o n d i e r u n g e n ) ein S c h e m a der Z u o r d n u n g v o n G e ­ s c h w i n d i g k e i t e n z u F a z i e s u n d A l t e r d e r q u a r t ä r e n A b l a g e r u n g e n in d e n a l p i n e n T r o g ­ tälern und im Moränengebiet S ü d b a y e r n s aufgestellt w e r d e n (Abb. 2 ) . Hervorzuheben s i n d h i e r b e i ein B o h r p r o f i l i m O b e r e n I l l e r t a l (BADER & J E R Z 1 9 6 8 ) , d a s v o n JERZ g e o l o ­ gisch i n t e r p r e t i e r t w u r d e , B o h r p r o f i l e i m S c h o t t e r f e l d M u r n a u — W e i l h e i m ( F R A N K 1 9 7 9 , in d i e s e m B a n d ) u n d d i e bis 3 0 0 m tiefreichenden S e e t o n e m i t G e s c h w i n d i g k e i t e n bis 1,8 km/s

(VEIT 1 9 7 3 : 2 8 3 und

1 9 7 7 : 2 1 2 , BADER 1 9 7 7 : 2 8 8 ) .

W i e a u s A b b . 2 h e r v o r g e h t , k ö n n e n d i e q u a r t ä r e n A b l a g e r u n g e n n u r bei Berücksichti­ g u n g der A r t d e r L o c k e r g e s t e i n e in G r u p p e n m i t u n t e r s c h i e d l i c h e m A l t e r e i n g e t e i l t w e r ­ d e n , n ä m l i c h i m w e s e n t l i c h e n in n i c h t e i s v o r b e l a s t e t e u n d in e i - s v o r b e l a ­ s t e t e u n d d a m i t i n post- bis s p ä t g l a z i a l e u n d in ä l t e r e S e d i m e n t e . B e s o n d e r s w i c h t i g ist h i e r b e i d i e K l ä r u n g der F r a g e , ob G e s c h w i n d i g k e i t s e r n i e d r i g u n g e n durch f e h l e n d e W a s ­ s e r s ä t t i g u n g ( z . B . Schotter u n d k i e s i g e M o r ä n e über d e m G r u n d w a s s e r s p i e g e l ; Seetone m i t organischen B e s t a n d t e i l e n ) o d e r G e s c h w i n d i g k e i t s e r h ö h u n g e n durch v o n d e r E i s v o r ­ b e l a s t u n g u n a b h ä n g i g e B i l d u n g h ä r t e r e r Schichten ( z . B . Grobschotter- u n d N a g e l f l u h l a g e n in S c h o t t e r n ) v o r l i e g e n .

A u c h SEILER ( 1 9 7 6 : 1 4 3 ) gibt e i n e t a b e l l a r i s c h e Z u o r d n u n g v o n G e s c h w i n d i g k e i t e n a u s hammerschlag-seismischen Messungen ( m a x i m a l e Erkundungstiefe einige Zehnermeter) z u nach A l t e r u n d A r t a u f g e g l i e d e r t e n q u a r t ä r e n Schichten, d i e i m E i n k l a n g m i t der h i e r g e g e b e n e n , jedoch a l t e r s m ä ß i g g r ö b e r g e g l i e d e r t e n Z u o r d n u n g steht.

D u r c h eine g r ö b e r e a l t e r s m ä ß i g e G l i e d e r u n g w i r d j e d o c h erst die M ö g l i c h k e i t einer U m k e h r u n g der B e z i e h u n g A l t e r z u G e s c h w i n d i g k e i t erreicht, w i e sie für e i n e geologische I n t e r p r e t a t i o n der Q u a r t ä r g e s c h w i n d i g k e i t e n n o t w e n d i g u n d i m f o l g e n d e n d i s k u t i e r t ist.

Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern

10

30 40 50

20

I

i

70

i

I

200 i

100 I

300 i

i

500 700 1000 i I i

53

2000 3000 5000 [ ß m ] i i i l

m GW. Qartär

V

' ü ber GW ' « '

/ o / /o/ H

c

ü b e r GW

post -

bis

über

spätglazial

GW

• i m GW

'7/,W/

würmglazial

NICHT EIS V O R B E LASTE

frühwürmglazial

EISVORBELASTET

und

2,0

1,5

1,0

0,3

älter

°GW/%/im Ä /o/o/o/o/o/o/o/ /Of über _ GVV / / / / / / / / / / ~ t orgar / 1 ' / 1

LEGENDE.

° ° ° o

o

o

o - o »-°

Schotter

[ ß m ]

spezifischer W i d e r s t a n d

o-o-o-o

Grobschotter, v e r f e s t i g t e S c h o t t e r bis N a g e l f l u h

/ / / / /

Seeton

GW

Grundwasser

Z/X/X

Moräne

organ,

organische B e s t a n d t e i l e

3

r. , -i . l k m / s l seismische Geschwindigkeit

L

J

3

Abb. 2: Die Zuordnung von seismischer Geschwindigkeit (und spezifischem Widerstand) zur Fazies und zum Alter quartärer Ablagerungen in den alpinen Talräumen und im Moränengebiet Süd­ bayerns. Die Vorbelastung der Lockergesteine durch die Gletscher der Würmeiszeit w i r d als Haupt­ ursache für den Geschwindigkeitsunterschied der post- bis spätglazialen und der älteren Ablage­ rungen angesehen.

G e r i n g e G e s c h w i n d i g k e i t e n (< 1,0 k m / s ) s i n d bei h o h e m spezifischem W i d e r s t a n d a l s post- bis s p ä t g l a z i a l e S c h o t t e r über dem G r u n d w a s s e r s p i e g e l u n d bei k l e i n e m W i d e r s t a n d als d i e o b e r e n 5 m post- bis s p ä t g l a z i a l e r S e e t o n e z u i n t e r p r e t i e r e n , die durch organische B e s t a n d t e i l e offensichtlich e i n e n geringen G a s g e h a l t des a n s o n s t e n w a s s e r g e s ä t t i g t e n S e e ­ tons f ü h r e n .

Bei G e s c h w i n d i g k e i t e n u m 1,5 k m / s ist bei Schottern u n d k i e s i g e n M o r ä n e n d i e u n g e ­ f ä h r e K e n n t n i s des G r u n d w a s s e r s p i e g e l s e r f o r d e r l i c h , d e r u. a. auch aus d e m spezifischen W i d e r s t a n d folgt, u m p o s t - bis s p ä t g l a z i a l e s o d e r h ö h e r e s A l t e r folgern z u k ö n n e n . O b S e e t o n e m i t G e s c h w i n d i g k e i t e n u m 1,8 ± 0,2 k m / s z u m S p ä t g l a z i a l oder w e g e n einer Ge­ s c h w i n d i g k e i t s e r n i e d r i g u n g durch organische B e s t a n d t e i l e noch z u m l e t z t e n I n t e r g l a z i a l z u rechnen s i n d , k a n n a u s d e r A r t u n d G r ö ß e d e r G e s c h w i n d i g k e i t s z u n a h m e n a c h der Tiefe ( S e e t o n m ä c h t i g k e i t e n m ö g l i c h s t über 50 m ) geschlossen w e r d e n . S p ä t g l a z i a l e S e e t o n e w e i ­ sen ü b e r 1,6 k m / s n u r e i n e g e r i n g e , ä l t e r e S e e t o n e e i n e e r h e b l i c h e G e s c h w i n d i g k e i t s z u n a h ­ me in d e n oberen Z e h n e r m e t e r n nach d e r T i e f e z u a u f ü b e r 2,0 k m / s auf.

G e s c h w i n d i g k e i t e n e t w a s über 2,0 k m / s bis k n a p p 3,0 k m / s sind, w e n n es sich u m Mächtigkeiten von mehreren Zehnermetern handelt, i m m e r eisvorbelastetem Q u a r t ä r zu­ z u o r d n e n . D ü n n e r e Schichten d a g e g e n m i t diesen G e s c h w i n d i g k e i t e n , k e n n t l i c h in der refraktionsseismischen L a u f z e i t k u r v e durch k u r z e , v e r s e t z t e L a u f z e i t ä s t e r e l a t i v hochfre­ q u e n t e r W e l l e n , w e r d e n d u r c h G r o b s c h o t t e r l a g e n u n d V e r f e s t i g u n g e n in o d e r i m oberen Bereich v o n S c h o t t e r p a k e t e n verursacht. D a d i e s e d ü n n e n Schichten mit h ö h e r e r G e s c h w i n ­ d i g k e i t d i e G r ö ß e der G e s c h w i n d i g k e i t der d a r u n t e r l i e g e n d e n Schichten ( m i t g e r i n g e r e r Ge­ s c h w i n d i g k e i t ) häufig nicht z u messen g e s t a t t e n , ist e i n e A b g r e n z u n g j u n g e r u n d ä l t e r e r

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Kurt Bader

Schotter erschwert bis u n m ö g l i c h . A u s d e r G e s a m t h e i t d e r M e s s u n g e n u n t e r E i n b e z i e h u n g der geologischen S i t u a t i o n k a n n jedoch m e i s t noch eine diesbezügliche A u s s a g e getroffen werden.

Abb. 3: Längsprofile im Bereich des Iiier-, Loisach- und Isargletschers, im alpinen Bereich im post­ glazialen Tal und im Alpenvorland in der Hauptfließrichtung der Gletscher über Schotter-Morä­ nen-Felder verlaufend. Hierdurch ist ein direkter Vergleich der seismischen Geschwindigkeiten der Trogtalfüllungen mit den sicher eisvorbelasteten Ablagerungen im Alpenvorland gegeben.

55

Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern

3. Vergleich v o n Füllung u n d Trogtiefe alpiner Talräume In d e n a l p i n e n T a l r ä u m e n d e r I i i e r , L o i s a c h u n d I s a r s i n d neben d e r T r o g f ü l l u n g i m Bereich d e s p o s t g l a z i a l e n H a u p t t a l e s noch r a n d l i c h e , t e r r a s s e n a r t i g e Moränenhochflächen, a b z w e i g e n d e Glazialfurchen u n d Nebentäler m i t z. T. mächtigen pleistozänen Ablagerun­ g e n v o r h a n d e n . I m O b e r e n I l l e r t a l sind diese E r s c h e i n u n g e n besonders a u s g e p r ä g t u n d v o n B A D E R & JERZ ( 1 9 7 8 ) u n d H Ä U S S L E R & BADER ( 1 9 7 8 ) e i n g e h e n d b e s c h r i e b e n .

3.1. D i e p o s t g 1 a z i a 1 e n H a u p t t ä l e r

der Iiier,

Loisach

und

Isar

(Abb. 3) D i e a l p i n e n T r o g t ä l e r sind sämtlich g e g e n ü b e r e i n e m f l u v i a t i l e n E r o s i o n s n i v e a u , d a s durch S c h w e l l e n u n d H o c h l a g e n des nicht q u a r t ä r e n U n t e r g r u n d e s e t w a i m Bereich d e s m o r p h o l o g i s c h e n A l p e n r a n d e s v o r g e g e b e n ist, übertieft. D i e m a x i m a l e n Ü b e r t i e f u n g s b e t r ä g e , b e z o g e n a u f dieses f l u v i a t i l e E r o s i o n s n i v e a u , v a r i i e r e n zwischen e t w a 150 m i m O b e r e n I l l e r t a l , e t w a 5 0 0 m i m Oberen L o i s a c h t a l ( B A D E R 1 9 6 7 : 7 1 ff., nach H . REICH) u n d e t w a 3 5 0 m i m O b e r e n I s a r t a l ( M Ü L L E R ) , w o b e i j e d o c h w e i t e S t r e c k e n i m Loisachu n d I s a r t a l n u r Tiefen v o n 1 0 0 — 2 0 0 m a u f w e i s e n .

1

D i e T r o g t ä l e r s i n d durch unterirdische S c h w e l l e n g e g l i e d e r t . In diesen sind v e r e i n z e l t k l a m m a r t i g e Eintiefungen aufgrund geophysikalischer Messungen und Bohrungen zu ver­ m u t e n , so i m L o i s a c h t a l d i e S c h w e l l e b e i O b e r a u u n d Eschenlohe u n d i m I s a r t a l d i e S c h w e l l e v o r M i t t e n w a l d b z w . sind durch e i n e B o h r r e i h e n a c h g e w i e s e n , so i m I s a r t a l i m Bereich d e s S y l v e n s t e i n d a m m s . Z u m i n d e s t d i e l e t z t g e n a n n t e Eintiefung w i r d a u f eine fluviatile Entstehung u n d spätere (pleistozäne), epirogenetische, relative Absenkung unter d a s h e u t i g e f l u v i a t i l e E r o s i o n s n i v e a u z u r ü c k g e f ü h r t ( R E I C H 1 9 5 5 ; SCHMIDT-THOME 1 9 5 5 ) .

Als g l a z i a l e r o s i v e Ü b e r t i e f u n g k a n n d e s h a l b m i t e i n i g e r Sicherheit n u r d e r N i v e a u u n t e r ­ schied d e r e i n z e l n e n T r o g b e c k e n s o h l e n z u d e n nächst g e l e g e n e n S c h w e l l e n b z w . K l a m m e n g e w e r t e t w e r d e n , w o b e i sich d a n n B e t r ä g e v o n 1 0 0 m — 3 0 0 m für d i e w i c h t i g s t e n T r o g ­ becken e r g e b e n .

D i e e i n z e l n e n T r o g b e c k e n i n n e r h a l b d e r T r o g t ä l e r l i e g e n b e v o r z u g t i m Bereich v o n Gletscherkonfluenzen u n d v o r g e s t e i n s b e d i n g t e n B a r r i e r e n , d i e sich häufig gegenseitig b e ­ d i n g e n . D i e B a r r i e r e n , S c h w e l l e n u n d F e l s e n g e n k ö n n e n durch einen W e c h s e l v o n h ä r t e ­ ren u n d w e i c h e r e n Schichten u n d durch tektonisch unterschiedlich a u f g e l o c k e r t e Bereiche, w i e i m I s a r t a l v o r d e r S y l v e n s t e i n e n g e ( W a m b e r g e r S a t t e l s t r u k t u r ) u n d i m Loisachtal v o r der F e l s e n g e bei Eschenlohe ( L o i s a c h s t ö r u n g ) v e r u r s a c h t sein. A u f f a l l e n d ist jedoch, d a ß für d i e g r ö ß t e Ü b e r t i e f u n g ( i m Loisachtal zwischen F a r c h a n t u n d O b e r a u ) e i n e Gletscherk o n f l u e n z a l s U r s a c h e k a u m h e r a n g e z o g e n w e r d e n k a n n , findet diese doch 5 k m südlich des T r o g b e c k e n s v o n F a r c h a n t — O b e r a u s t a t t . REICH ( 1 9 5 5 : 1 6 7 ) d e n k t a n tektonische A b s e n k u n g e n , für d i e es a b e r a u ß e r d e r u n g e w ö h n l i c h g r o ß e n T r o g t i e f e k e i n e H i n w e i s e gibt.

D i e S e d i m e n t f ü l l u n g d e r e i n z e l n e n T r o g b e c k e n b e s t e h t , w i e sich a u s z a h l r e i c h e n g e o elektrischen T i e f e n s o n d i e r u n g e n u n d B o h r u n g e n e r g i b t , v o r w i e g e n d a u s S e e t o n e n , d i e sich z . T . a n nachweisbare Deltaschüttungskörper anschließen (Illertal: bei Oberstdorf u n d S o n t h o f e n ; L o i s a c h t a l : n ö r d l i c h G a r m i s c h - P a r t e n k i r c h e n u n d nördlich Eschenlohe; I s a r t a l : n ö r d l i c h M i t t e n w a l d , R i ß b a c h bis S y l v e n s t e i n e n g e , L e n g g r i e s , östlich B a d T ö l z ) . Ü b e r diesen B e c k e n f ü l l u n g e n u n d a u ß e r h a l b d e r Becken l i e g e n Schotter, d i e t a l a b w ä r t s bis z u m l ) Dr. M. Müller, Preußag AG, freundliche mündliche Mitteilung: Quartärmächtigkeit in der Tiefbohrung Vorderriß 1.

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Kurt Bader

fluviatilen Erosionsniveau am morphologischen A l p e n r a n d nahezu vollständig und über d i e s e m N i v e a u , w o h l b e d i n g t durch M o r ä n e n a b s p e r r u n g e n , noch z . T. durch S e e t o n ersetzt s i n d , A b w e i c h u n g e n v o n diesem S c h e m a k ö n n e n durch Einschotterungen a u s seitlichen Schuttfächern, w i e z . B . i m L o i s a c h t a l bei Eschenlohe u n d i m I s a r t a l bei K r ü n - W a l l g a u , erklärt werden.

A u s der G e s c h w i n d i g k e i t s v e r t e i l u n g d e r beschriebenen T a l f ü l l u n g e n ist n u n z u schlie­ ßen, d a ß diese z u m ü b e r w i e g e n d e n T e i l a u s e i s v o r b e l a s t e t e n S e d i m e n t e n b e s t e h e n . Dies w i r d a u s d e m V e r g l e i c h d e r G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e der v o n W ü r m - G r u n d m o r ä n e bedeck­ ten Schotter u n d S e e t o n e i m V o r a l p e n r a u m m i t der G e s c h w i n d i g k e i t s v e r t e i l u n g d e r T r o g ­ t a l f ü l l u n g e n d e u t l i c h (siehe Profile L o i s a c h - u n d I s a r t a l d e r A b b . 3 ) . Insbesondere i m L o i ­ s a c h t a l ist d i e g e r i n g e M ä c h t i g k e i t nicht e i s v o r b e l a s t e t e r S e d i m e n t e a u f f a l l e n d . D i e s e w e i ­ sen i m R a u m F a r c h a n t — E s c h e n l o h e z u d e m e i n e eigene f a z i e l l e A u s b i l d u n g ( S e e t o n - S c h o t ­ t e r - W e c h s e l ) z u L i e g e n d e n (seetonfreie S c h o t t e r ) auf. In der F e l s e n g e v o n Eschenlohe selbst w u r d e n Schotter bis z u m F e l s u n t e r g r u n d i n c a . 2 0 0 m T i e f e e r b o h r t , die a b 1 1 0 m Tiefe M o r ä n e n u n d m o r ä n e n v e r d ä c h t i g e L a g e n a u f w e i s e n ) . A u s d e n d o r t gemessenen G e s c h w i n ­ d i g k e i t e n ist jedoch z u f o l g e r n , d a ß e i s v o r b e l a s t e t e Schotter ( 2 , 4 k m / s ) bis n a h e z u r E r d ­ oberfläche reichen u n d somit d i e M o r ä n e n l a g e n a b 110 m T i e f e ä l t e r a l s w ü r m e i s z e i t l i c h sind.

2

I m I s a r t a l k a n n a u f g r u n d der G e s c h w i n d i g k e i t s v e r t e i l u n g n u r an w e n i g e n S t e l l e n eine A u f t e i l u n g in nicht e i s v o r b e l a s t e t e u n d e i s v o r b e l a s t e t e S e d i m e n t e erfolgen. D i e h o h e n Ge­ s c h w i n d i g k e i t e n d e r T r o g t a l f ü l l u n g w e i s e n jedoch a u f e i s v o r b e l a s t e t e S e d i m e n t e hin, d i e bis n a h e z u r Oberfläche reichen. I n s b e s o n d e r e d o r t , w o S e e t o n e liegen ( K r ü n e r S t a u w e h r , S y l v e n s t e i n s e e ) , w u r d e n so hohe G e s c h w i n d i g k e i t e n gemessen, d a ß nach A b b . 2 n u r eis­ v o r b e l a s t e t e S e d i m e n t e in F r a g e k o m m e n . B e i W a l l g a u u n d südöstlich B a d T ö l z k o n n t e n im Bereich der oberen 1 0 — 3 0 m a u s r e i c h e n d n i e d r i g e W e r t e ( 1 , 0 / 1 , 7 k m / s , ü b e r / u n t e r d e m G r u n d w a s s e r s p i e g e l ) gemessen w e r d e n , d i e p o s t - bis s p ä t g l a z i a l e n Schottern ( u n d S e e t o ­ nen) z u z u o r d n e n s i n d .

I m I s a r t a l i n H ö h e des K r ü n e r S t a u w e h r e s w u r d e bei e i n e r dichten B o h r r e i h e z u r A b ­ d i c h t u n g des U n t e r g r u n d e s eine in R i c h t u n g z u m östlichen T a l r a n d a n s t e i g e n d e S e e t o n oberfläche in 3 0 — 1 0 m T i e f e e r f a ß t . Bis z u m T a l r a n d m i t e i n e m dort a n s t e h e n d e n S e e ­ ton m i t M o r ä n e n b e d e c k u n g , der d e m n a c h a l s m i n d e s t e n s f r ü h w ü r m g l a z i a l eingestuft w e r ­ d e n k a n n (JERZ & U L R I C H 1 9 6 6 : 55 ff.), b l e i b t eine L ü c k e v o n n u r e t w a 6 0 m ( A b b . 4 e ) .

D a d e r Seeton i n d e n Bohrberichten meist a l s h a r t , z. T. auch a l s sehr h a r t b e z e i c h n e t wird, u n d h i e r G e s c h w i n d i g k e i t e n v o n 2,5 k m / s bis i n g r o ß e Tiefen gemessen w u r d e n , bestehen w e n i g Z w e i f e l , d a ß der e r b o h r t e S e e t o n m i t d e m a m östlichen T a l r a n d a n s t e h e n d e n S e e ­ ton a l t e r s g l e i c h ist. Ein w e i t e r e r H i n w e i s ist, d a ß über d e m S e e t o n i m m e r w i e d e r F e l s ­ blöcke e r b o h r t w u r d e n , d i e a u f a u s g e w a s c h e n e M o r ä n e h i n w e i s e n . Auch in der S y l v e n s t e i n ­ e n g e w u r d e n a b 2 0 m T i e f e h a r t e S e e t o n e e r b o h r t , d i e nach K N A U E R ( 1 9 5 2 : 1 0 ) „nicht m e h r a l s p o s t g l a z i a l e A b l a g e r u n g e n a n g e s e h e n " w e r d e n k ö n n e n . SCHMIDT-THOME ( 1 9 5 5 : 152) g i b t in d e r T i e f e 3 8 — 5 0 m s o g a r e i n e G r u n d m o r ä n e a n .

I m S a a l a c h t a l sind bei B a d R e i c h e n h a l l bis über 1 0 0 m m ä c h t i g e q u a r t ä r e A b ­ l a g e r u n g e n e r b o h r t , d i e v o n oben nach u n t e n 2 0 — 4 0 m m ä c h t i g e Schotter, e i n e z w i s c h e n ­ g e l a g e r t e , g e r i n g m ä c h t i g e Sandschicht, l i e g e n d e m ä c h t i g e S e e t o n e über einer d e m F e l s u n t e r ­ grund aufliegenden G r u n d m o r ä n e ergaben. N a c h E X L E R ) sind die gesamten Sedimente ( ü b e r d e r G r u n d m o r ä n e ) a l s post- bis s p ä t g l a z i a l e i n z u s t u f e n . H i e r d u r c h g e f ü h r t e seismi3

2

) Oberregierungsrat Dr. R. Ulrich, Bayerisches Geologisches Landesamt, freundliche mündliche Mitteilung.

3) Oberregierungsrat Dr. Exler, Bayerisches Geologisches Landesamt, freundliche mündliche Mitteilung.

Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern

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sehe M e s s u n g e n e r g a b e n w e g e n der g r o ß e n B o d e n u n r u h e (Messungen a m S t a d t r a n d ) u n d V e r f e s t i g u n g e n i m S c h o t t e r n u r u n g e n a u e G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e für d i e T r o g t a l f ü l l u n g v o n 2 , 0 ± 0 , 2 k m / s , d i e nicht i m W i d e r s p r u c h zu d e r gegebenen z e i t l i c h e n Einstufung stehen.

3.2. R a n d l i c h e

M o r ä n e n h o c h f 1ä c h e n

und

S c h o 11 e r t er r a sse n

I m T a l r a u m d e r o b e r e n Iiier u n d o b e r e n Isar l i e g e n 1 0 0 — 2 0 0 m ü b e r d e m h e u t i g e n T a l b o d e n t e r r a s s e n a r t i g e M o r ä n e n h o c h f l ä c h e n mit f r ü h w ü r m - u n d s p ä t r i ß g l a z i a l e n A b ­ lagerungen, deren T i e f g a n g mit den geophysikalischen Methoden zu 1 0 0 — 1 5 0 m be­ stimmt werden konnte.

I m I l l e r t a l ( A b b . 4 a , b, c) l i e g e n diese ä l t e r e n , v o m W ü r m g l e t s c h e r nicht e r o d i e r ­ ten S e d i m e n t e in B e c k e n ( B r e i t a c h ) , H o c h t ä l e r n ( R e t t e n b e r g — K r a n z e g g ) u n d in G l a z i a l ­ furchen (südöstlich S o n t h o f e n ) , die v o n BADER & JERZ ( 1 9 6 8 ) u n d s ü d ö s t l i c h v o n S o n t ­ hofen v o n HÄUSSLER & BADER ( 1 9 6 8 ) beschrieben s i n d . In letzteren sind n a h e d e r U n t e r ­ g r e n z e d e r W ü r m m o r ä n e t e i l w e i s e noch i n t e r g l a z i a l e B i l d u n g e n (Seetone u n d T o r f k o h l e n ) erhalten.

Abb. 4 : Talquerprofile durch die postglazialen Haupttäler an Stellen mit randlichen Moränen­ hochflächen und Schotterterrassen mit größeren Quartärmächtigkeiten, die von den Talgletschern der Würmeiszeit nicht abgetragen wurden. — Lage der Profile und Legende siehe Abb. 3.

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Kurt Bader

Im L o i s a c h t a l ist westlich G a r m i s c h - P a r t e n k i r c h e n (nördlich B r e i t e n a u ) eine 70 m h o h e S c h o t t e r t e r r a s s e aufgeschlossen, in d e r bis e t w a s u n t e r d a s N i v e a u d e r Loisach G e s c h w i n d i g k e i t e n v o n 1,3 k m / s u n d 2,1 k m / s gemessen w u r d e n , die e n t s p r e c h e n d dem Oberflächenbefund ( „ d r u m l i n i s i e r t e " Schotteroberfläche, a m H a n g Schotter bis e t w a 30 m Tiefe, d a r u n t e r N a g e l f l u h ) a l s noch e i s v o r b e l a s t e t e , f r ü h w ü r m g l a z i a l e Schotter ( ü b e r dem Grundwasserspiegel) gedeutet werden (Abb. 4 d ) .

I m I s a r t a l reicht i m Bereich d e r M o r ä n e n h o c h f l ä c h e 2 — 6 k m nördlich M i t t c n w a l d d e r Felstrog noch u n t e r d i e ä l t e r e n A b l a g e r u n g e n hinein ( s i e h e A b b . 4 e ) . E i n e schützende T r o g t a l s c h u l t e r k a n n d e m n a c h nicht a l s U r s a c h e d a f ü r h e r a n g e z o g e n w e r d e n , d a ß diese A b l a g e r u n g e n nicht v o m W ü r m g l e t s c h e r , d e r h i e r noch eine D i c k e von e t w a 7 0 0 m ( M a x i ­ m a l m ä c h t i g k e i t in T a l m i t t e 9 0 0 m ) erreichte, e r o d i e r t w u r d e n . U n t e r der s ü d l i c h d e r Isar gelegenen 30 m h o h e n S c h o t t e r t e r r a s s e z w i s c h e n V o r d e r r i ß u n d F a l l ( S y l v e n s t e i n s e e ) w u r ­ d e n für d i e K i e s e G e s c h w i n d i g k e i t e n v o n 1 , 4 — 1 , 8 / 2 , 3 — 2 , 7 k m / s ) ( ü b e r / u n t e r d e m G r u n d ­ w a s s e r s p i e g e l ) gemessen, d i e c h a r a k t e r i s t i s c h für e i s v o r b e l a s t e t e ( f r ü h w ü r m g l a z i a l e ) Schot­ ter sind (siehe A b b . 3 Schotterfeld M u r n a u — W e i l h e i m u n d T ö l z e r L o b u s ) . A u c h hier reicht d e r F e l s t r o g w e i t u n t e r die S c h o t t e r t e r r a s s e n h i n e i n ( A b b . 4 f ) .

I m G e r n m ü h l e r Seetonbecken a m S a m e r b e r g , d a s e t w a 1 5 0 m über d e m Inntal liegt, ist a u f g r u n d d e r g e o p h y s i k a l i s c h e n M e s s u n g e n 100 m v o r w i e g e n d S e e t o n a n z u n e h ­ men, d e r i m oberen T e i l i n t e r g l a z i a l e s A l t e r a u f g r u n d p o l l e n a n a l y t i s c h e r U n t e r s u c h u n g e n besitzt. D i e G e s c h w i n d i g k e i t e n sind m i t 1 , 5 — 2 , 1 k m / s für d e n oberen T e i l u n d 1,8—2,4 k m / s für den u n t e r e n T e i l r e l a t i v n i e d r i g , w a s auf o r g a n i s c h e B e s t a n d t e i l e i m S e e t o n z u ­ rückgeführt w i r d .

3.3.

P o s t g l a z i a l e

Nebentäler

I m A l p s e e t a l , e i n e m N e b e n t a l d e r I i i e r , w u r d e n n u r post- bis s p ä t g l a z i a l e S e ­ d i m e n t e bis z u m Fels in 7 0 — 1 0 0 m Tiefe g e f u n d e n , s o w e i t d a s b e g r e n z t e A u f l ö s u n g s v e r -

W

OBERES

AMMERTAL

5 km 25 fach

uberhöht

Abb. 5: Tallängsprofile durch postglaziale alpine Nebentäler mit z . T . mächtigen spät- bis post­ glazialen Sedimenten bis oder bis nahe zum Felsuntergrund. Als Ursache für den größeren Tief­ gang des Würmgletschereises wird gesehen bei a) und e) eine (teilweise) fluviatile Ausräumung eventueller älterer Sedimente vor der Ankunft des Würmeises, b), c ) , d) einen verstärkten Tiefenschurf auch der Würmgletscher vor Felsengen mit Schwellen und vor Felsbarrieren. — Legende siehe Abb. 3.

Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern

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mögen d e r r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e n Methode d i e s e A u s s a g e z u l ä ß t ( A b b . 5 a ) . D a i m benach­ b a r t e n T r o g t a l der Iiier d e r w ü r m e i s z e i t l i c h e H a u p t g l e t s c h e r a n k e i n e r S t e l l e d i e ä l t e r e n S e d i m e n t e s o w e i t a u s r ä u m e n k o n n t e , ist d i e s auch für d a s A l p s e e t a l u n w a h r s c h e i n l i c h .

Nach BADER & JERZ ( 1 9 7 8 ) ist hier v i e l m e h r e i n e f l u v i a t i l e A u s r ä u m u n g e v e n t u e l l v o r ­ handener älterer Sedimente im R i ß / W ü r m - I n t e r g l a z i a l anzunehmen.

Im o b e r e n A m m e r t a l zwischen L i n d e r h o f u n d E t t a l besteht nach d e n g e o ­ physikalischen Messungen die Trogtalfüllung v o r w i e g e n d aus älteren, eisvorbelasteten Kiesen u n d Seetonen, d i e b e i d e r E i n m ü n d u n g des E l m a u t a l e s ( G l e t s c h e r k o n f l u e n z ) u n d v o r der F e l s e n g e und S c h w e l l e südlich O b e r a m m e r g a u eine g e w i s s e Tiefenerosion auch des W ü r m g l e t s c h e r s erkennen l a s s e n . Bei E t t a l a m U b e r g a n g z u m L o i s a c h t a l reicht d a s e t w a 100 m m ä c h t i g e ä l t e r e Q u a r t ä r (teilweise d u r c h W ü r m m o r ä n e bedeckt) in F o r m einer S c h w e l l e bis z u r Oberfläche ( A b b . 5 b ) .

Das z w e i g e t e i l t e T r o g t a l d e r J a c h e n a u , d a s v o r L e n g g r i e s in d a s I s a r t a l m ü n d e t , ist i m o b e r e n T e i l bis n a h e z u r Oberfläche m i t ä l t e r e n S e d i m e n t e n a u f g e f ü l l t , d i e t a l a b ­ w ä r t s , i n s b e s o n d e r e vor d e r Felsenge und S c h w e l l e bei P e t e r n ( T a l v e r s a t z ) u n d v o r der E i n m ü n d u n g in das I s a r t a l g r ö ß e r e n M ä c h t i g k e i t e n nicht e i s v o r b e l a s t e t e r S e d i m e n t e m i t 1,5—1,9 k m / s (Kiese u n t e r d e m G r u n d w a s s e r s p i e g e l u n d S e e t o n e ) P l a t z geben ( A b b . 5 c ) .

Im G e g e n s a t z z u r F e l s e n g e bei Petern ist f ü r d i e g r o ß e M ä c h t i g k e i t ( 5 0 — 1 0 0 m ) nicht e i s v o r b e l a s t e t e r S e d i m e n t e v o r der E i n m ü n d u n g in d a s I s a r t a l schwer eine E r k l ä r u n g zu finden.

Im I n n z e l l e r S e e t o n b e c k e n w u r d e n i m S ü d t e i l 5 0 — 6 0 m nicht e i s v o r b e ­ lasteter S c h o t t e r und S e e t o n e u n d d a r u n t e r b i s in 1 2 0 — 1 5 0 m T i e f e ä l t e r e S e e t o n e durch g e o p h y s i k a l i s c h e M e s s u n g e n nachgewiesen ( A b b . 5 e ) . I m G e g e n s a t z h i e r z u füllen nicht eis­ v o r b e l a s t e t e Schotter ein 6 0 m tiefes T r o g b e c k e n i m F a l k e n s e e t a l — e i n e m d e r drei G l e t s c h e r z u f ü h r u n g e n in d a s I n z e l l e r Becken — v o l l s t ä n d i g o d e r n a h e z u v o l l s t ä n d i g auf ( A b b . 5 d ) . H i e r ist ein Tiefenschurf auch des W ü r m g l e t s c h e r s n a c h w e i s b a r , b e d i n g t offen­ sichtlich d u r c h d i e F e l s b a r r i e r e nach dem T r o g b e c k e n .

4 . Schotterflächen

u n d Seetonbecken im Moränengebiet

des

Alpenvorlandes

Das S c h o t t e r f e l d v o n M u r n a u — W e i l h e i m — S e e s h a u p t mit ca.

200 k m w u r d e durch e t w a 1 0 0 refraktionsseismische M e ß p u n k t e g e n a u e r untersucht. A u s der t e i l w e i s e n Ü b e r d e c k u n g durch W ü r m g r u n d m o r ä n e k a n n d a s A l t e r dieser bis über 100 m m ä c h t i g e n S e d i m e n t e a l s f r ü h w ü r m g l a z i a l (Schotter ü b e r d e m f l u v i a t i l e n Erosions­ n i v e a u ) u n d ä l t e r ( v o r w i e g e n d Seetone u n t e r d e m f l u v i a t i l e n E r o s i o n s n i v e a u ) festgelegt w e r d e n ( F R A N K 1 9 7 9 , in d i e s e m B a n d ) . D i e e t w a 100 M e ß p u n k t e ergeben einen Einblick in den S c h w a n k u n g s b e r e i c h d e r Q u a r t ä r g e s c h w i n d i g k e i t e n v o n 1,5 ± 0,5 k m / s b z w .

2,4 ± 0,3 k m / s für Kies ü b e r b z w . Kies u n d S e e t o n u n t e r d e m G r u n d w a s s e r s p i e g e l , w o ­ bei die h ö h e r e n W e r t e i m Bereich der g r ö ß e r e n Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t e n gemessen w e r d e n .

Die Felstiefe u n t e r dem f l u v i a t i l e n E r o s i o n s n i v e a u im R i ß / W ü r m - I n t e r g l a z i a l ( e t w a O b e r ­ fläche d e r S e e t o n e ) gibt d i e Schurftiefe der Gletscher ä l t e r e r E i s z e i t e n an. D e r W ü r m g l e t ­ scher ist ü b e r d i e f r ü h w ü r m g l a z i a l e n Schotter o h n e g r o ß e E x a r a t i o n h i n w e g g e g l i t t e n u n d h a t in s e i n e n r a n d l i c h e n B e r e i c h e n sogar bis z u 5 0 m G r u n d m o r ä n e u n t e r sich s e d i m e n t i e r t ( A b b . 3, L o i s a c h t a l ) .

2

Das S c h o t t e r f e l d d e s T ö l z e r L o b u s w u r d e e b e n f a l l s g e n a u e r untersucht (FRANK 1 9 7 9 , in diesem B a n d ) . Aus der g r ö ß t e n Tiefe der Schotter u n d d e r H ö h e der M o l a s s e s c h w e l l e n k a n n a u f d a s fluviatile E r o s i o n s n i v e a u i m R i ß / W ü r m - I n t e r g l a z i a l ge­ schlossen w e r d e n . U n t e r d i e s e m N i v e a u s i n d T r o g b e c k e n durch g e o p h y s i k a l i s c h e M e s s u n ­ gen u n d B o h r u n g e n m i t Ü b e r t i e f u n g s b e t r ä g e n v o n 50 m bis z u 1 5 0 m n a c h g e w i e s e n , die

60

Kurt Bader

w i e d e r u m nicht v o m W ü r m g l e t s c h e r , s o n d e r n v o n Gletschern ä l t e r e r E i s z e i t e n geschaffen w u r d e n ( A b b . 3, I s a r t a l ) .

S e l b s t i m Zungenbeckenbereich ( n ö r d l i c h Kaufbeuren, Wertachgletscher) k o n n t e n noch ä l t e r e Schotter u n d S e e t o n e u n t e r 2 0 — 5 0 m mächtigen s p ä t g l a z i a l e n S c h o t ­ t e r n durch refraktionsseismische M e s s u n g e n gefunden w e r d e n .

In den g r o ß e n S e e t o n b e c k e n des B o d e n s e e s , v o n W o l f r a t s h a u s e n , v o n R o s e n h e i m u n d s ü d l i c h d e s C h i e m s e e s w e r d e n für 1 0 0 — 3 0 0 m m ä c h ­ t i g e S e e t o n e r e l a t i v g e r i n g e G e s c h w i n d i g k e i t e n v o n 1,2 — 1 , 7 — 2,0 k m / s gemessen. I n B o h r u n g e n w u r d e n i m Tiefenbereich d i e s e r G e s c h w i n d i g k e i t e n k e i n e M o r ä n e n oder s o n ­ s t i g e H i n w e i s e a u f ein p r ä w ü r m g l a z i a l e s A l t e r g e f u n d e n , w o g e g e n u n t e r diesem Bereich m o r ä n e n v e r d ä c h t i g e L a g e n b z w . M o r ä n e n u n d w e i t e r e S e e t o n e m i t offensichtlich h ö h e r e r G e s c h w i n d i g k e i t ( ä h n l i c h der des t e r t i ä r e n U n t e r g r u n d e s ) d u r c h ö r t e r t w u r d e n . D a s A l t e r d e r m ä c h t i g e n S e e t o n f ü l l u n g m i t r e l a t i v g e r i n g e r G e s c h w i n d i g k e i t m u ß d e s h a l b in Ü b e r ­ e i n s t i m m u n g m i t JERZ & WOLFF 1 9 7 3 : 2 3 4 ff.), JERZ ( 1 9 7 9 , in diesem B a n d ) , V E I T ( 1 9 7 3 : 2 8 3 ff. u n d 1 9 7 7 : 2 1 2 ff.) u n d G A N S S ( 1 9 7 7 : 2 0 1 ff.) a l s s p ä t - ( u n d p o s t - ) g l a z i a l a n g e n o m ­ men werden.

5. Zusammenfassung der Ergebnisse der seismischen Untersuchungen In den a l p i n e n T r o g t ä l e r n d e r I i i e r , L o i s a c h u n d I s a r w u r d e n i m Bereich des h e u t i g e n T a l b o d e n s u n t e r e i n e r r e l a t i v g e r i n g m ä c h t i g e n s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e n Ü b e r d e c k u n g ( 1 0 — 3 0 m ) z . T. sehr m ä c h t i g e e i s v o r b e l a s t e t e S e d i m e n t e ( 5 0 — 5 0 0 m ) g e f u n d e n . D a der o b e r e T e i l d e r e i s v o r b e l a s t e t e n S e d i m e n t e v o r w i e g e n d a u s Schottern besteht, d i e über den d i e T r o g b e c k e n f ü l l e n d e n Seetonen l i e g e n , m u ß a n g e n o m m e n w e r d e n , d a ß d e r Tiefenschurf d e r W ü r m g l e t s c h e r g e r i n g w a r u n d sich i m w e s e n t l i c h e n a u f die f r ü h w ü r m g l a z i a l e n S c h o t ­ t e r b e s c h r ä n k t e . I m G e g e n s a t z h i e r z u s t e h e n d i e 1 0 0 — 3 0 0 m tiefen Becken i m Fels d e r T r o g t a l s o h l e , d i e durch den Tiefenschurf der Gletscher früherer E i s z e i t e n geschaffen wurden.

I m Bereich d e r r a n d l i c h e n M o r ä n e n h o c h f l ä c h e n u n d g r ö ß e r e n S c h o t t e r t e r r a s s e n in d e n a l p i n e n T a l r ä u m e n v o n Iiier, Loisach, I s a r u n d Inn k o n n t e n ebenfalls g r o ß e M ä c h t i g k e i ­ t e n e i s v o r b e l a s t e t e r S e d i m e n t e ( 1 0 0 — 1 5 0 m ) in G l a z i a l f u r c h e n , Becken u n d auf u n t e r ­ irdischen T r o g t a l s c h u l t e r n n a c h g e w i e s e n w e r d e n . D i e R i ß / W ü r m - i n t e r g l a z i a l e n A b l a g e ­ rungen (Seetone u n d Torfkohlen) einzelner Moränenhochflächen liegen 1 5 0 — 2 0 0 m über d e m h e u t i g e n T a l b o d e n , so d a ß ü b e r diesen k a u m noch g r ö ß e r e S c h o t t e r m a s s e n v o r B e ­ g i n n d e r W ü r m v e r g l e t s c h e r u n g a b g e l a g e r t w o r d e n sein dürften. D a a b e r u n t e r d e r W ü r m ­ g r u n d m o r ä n e z . T . noch die l e t z t e n A b l a g e r u n g e n des I n t e r g l a z i a l s e r h a l t e n sind, m u ß a u f e i n e n a h e z u f e h l e n d e T i e f e n e r o s i o n des W ü r m g l e t s c h e r s geschlossen w e r d e n in B e r e i ­ chen, in denen e i n d e u t i g e E x a r a t i o n s f o r m e n i m Fels ( G l a z i a l f u r c h e n m i t in F l i e ß r i c h t u n g des Eises a n s t e i g e n d e r S o h l e u n d B e c k e n ) n a c h g e w i e s e n s i n d .

In den a l p i n e n N e b e n t ä l e r n u n d i m S a a l a c h t a l w u r d e n d a g e g e n auch g r ö ß e r e M ä c h ­ t i g k e i t e n s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e r S e d i m e n t e ( 5 0 — 1 0 0 m ) gefunden, d i e s o g a r bis oder b i s n a h e z u r F e l s s o h l e d e r T r o g b e c k e n h i n a b r e i c h e n k ö n n e n . Z u m T e i l ist d e r Tiefenschurf des W ü r m g l e t s c h e r s offensichtlich d u r c h e i n e F e l s b a r r i e r e nach den T r o g b e c k e n b e d i n g t , nicht jedoch i m A l p s e e - u n d S a a l a c h t a l . H i e r w i r d a n d i e M ö g l i c h k e i t e i n e r f l u v i a t i l e n A u s ­ r ä u m u n g e v e n t u e l l v o r h a n d e n e r ä l t e r e r g l a z i a l e r S e d i m e n t e v o r d e r A n k u n f t des W ü r m ­ gletschers gedacht.

I m V o r a l p e n l a n d l i e g e n i m W ü r m m o r ä n e n g e b i e t sowohl v o m W ü r m e i s ü b e r f a h r e n e g r o ß e S c h o t t e r f e l d e r ü b e r einer v o r w i e g e n d mit S e e t o n v e r f ü l l t e n , g l a ­ z i a l e r o s i v geschaffenen Beckenlandschaft a l s auch g r o ß e S e e t o n b e c k e n m i t 1 0 0 —

Exarationstiefen würmeiszeitlicher u n d älterer Gletscher in Südbayern

61

300 m m ä c h t i g e n s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e n S e e t o n e n . Nach den v i e l e n Beispielen d e s g e r i n g e n Tiefenschurfes d e r W ü r m g l e t s c h e r in den a l p i n e n H a u p t t a l r ä u m e n ist eine g l a z i a l e A u s ­ r ä u m u n g v o n ä l t e r e n S e d i m e n t e n e t w a g l e i c h e r M ä c h t i g k e i t w i e d i e der s p ä t - bis post­ g l a z i a l e n S e e t o n e aus d e n g r o ß e n S e e t o n b e c k e n k a u m v o r s t e l l b a r , z u m a l d a s S c h o t t e r f e l d M u r n a u — W e i l h e i m in d u r c h a u s v e r g l e i c h b a r e r L a g e z u e i n i g e n d e r g r o ß e n S e e t o n b e c k e n bezüglich des U n t e r g r u n d e s u n d der E i s s t r ö m e l i e g t . Es w i r d v i e l m e h r a n d i e M ö g l i c h k e i t gedacht, d a ß diese S e e t o n b e c k e n z u B e g i n n d e r W ü r m e i s z e i t m a n g e l s k r ä f t i g e r Zuflüsse nicht v o l l s t ä n d i g m i t S e d i m e n t e n erfüllt w a r e n u n d e v e n t u e l l auch die g r o ß e M a s s e der f r ü h w ü r m g l a z i a l e n S c h o t t e r a n ihnen f l u v i a t i l v o r b e i g e f ü h r t w u r d e , so d a ß d i e W ü r m gletscher i n w a s s e r e r f ü l l t e B e c k e n einfließen k o n n t e n . D u r c h d i e g r ö ß e r e D i c k e b z w . d a s g r ö ß e r e G e w i c h t des Gletschereises in den B e c k e n ebenso w i e durch den als B a r r i e r e w i r ­ k e n d e n n ö r d l i c h e n B e c k e n r a n d ist jedoch e i n g r ö ß e r e r Tiefenschurf auch des W ü r m g l e t ­ schers in d e n Becken w a h r s c h e i n l i c h . A l s B e i s p i e l m ö g e n d i e j e t z i g e n V o r a l p e n s e e n d i e n e n , die i h r e E x i s t e n z i m w e s e n t l i c h e n w o h l d e m U m s t a n d v e r d a n k e n , d a ß d i e H a u p t f l ü s s e an ihnen v o r b e i f ü h r e n . D o r t , w o d i e s nicht d e r F a l l ist, w i e i m B o d e n s e e , oder s p ä t r i ß e i s z e i t lich k a u m d e r F a l l w a r , w i e i m R o s e n h e i m e r B e c k e n , ist auch a n s p ä t g l a z i a l e b z w . s p ä t r i ß g l a z i a l e T o t e i s m a s s e n in d i e s e n Becken z u d e n k e n , so d a ß ein g r o ß e r T e i l d e r s p ä t - b z w . s p ä t r i ß g l a z i a l e n S e d i m e n t e ü b e r die Becken h i n w e g geführt w e r d e n k o n n t e .

6.

Schriftenverzeichnis

BADER, K. (1967): in KUNERT, Chr.: Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern 1 : 25 000, Blatt Nr. 8432 Oberammergau: 71—78; München (Bayer. Geol. L.-Amt).

— (1977): in GANSS, O.: Geologische Karte von Bayern 1 : 25 000, Erläuterungen zum Blatt Nr. 8140 Prien a. Chiemsee und zum Blatt N r . 8141 Traunstein: 287—289; München (Bayer.

Geol. L.-Amt).

BADER, K. & JERZ, H. (1978): Die glaziale Übertiefung im Iiier- und Alpseetal (Oberes Allgäu).

— Geol. J b . , Reihe A ; Hannover. — [Im Druck.]

DEPPERMANN, K. & HILDEBRAND, G. (1973): P r i n z i p und Anwendung von flachseismischen Appa­ raturen mit optischer Stapelung und Fallgewichtsanregung. — Geol. Jb., E l : 93—108; Hannover.

GANSS, O. (1977): Geologische Karte von B a y e r n 1 : 25 000, Erläuterungen zum Blatt Nr. 8140 Prien a. Chiemsee und zum Blatt Nr. 8141 Traunstein, München (Bayer. Geol. L.-Amt).

HXUSSLER, H. & BADER, K. (1978): Präwürmzeitliche Ablagerungen bei Sonthofen im Allgäu. — Geol. Jb., Reihe A ; Hannover. — [Im Drude.]

JERZ, H. & ULRICH, R. ( 1 9 6 6 ) : Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern 1 : 25 000, Blatt Nr. 8533/8633 M i t t e n w a l d , München (Bayer. Geol. L.-Amt).

JERZ, H. & WOLFF, H. (1973): In: WOLFF, H.: Geologische Karte von Bayern 1 : 25 000, Erläu­ terungen zum Blatt Nr. 8238 Neubeuern: 2 3 4 — 2 3 8 ; München (Bayer. Geol. L . - A m t ) .

KNAUER, J . (1952): Diluviale Talverschüttung und Epigenese im südlichen Bayern. — Geologica Bavarica, 1 1 : 32 S.; München.

REICH, H. (1955): Feststellungen über diluviale Bewegungen am Nordrand der Bayerischen Alpen aufgrund seismischer Untersuchungen. — Geol. Rgsch., 4 3 : 158—168; Stuttgart.

SCHMIDT-THOME, P. (1955): Zur Frage quartärer Krustenbewegungen im Alpen- und Voralpen­ gebiet des Isartalbereichs. — Geol. Rdsch., 4 3 : 144—158; Stuttgart.

SEILER, K.-P. (1976): Mitteilungen in den Jahresberichten des Instituts für Radiohydrometric München 1975: 141—145; München (Gesellsch. f. Strahlen- u. Umweltforschung m b H ) .

VEITH, E. (1973): In: WOLFF, H.: Geologische K a r t e von Bayern 1 : 25 000, Erläuterungen zum Blatt Nr. 8238 Neubeuern: 282—285; München (Bayer. Geol. L.-Amt).

— (1977): In: GANSS, O.: Geologische Karte von Bayern 1 : 2 5 000, Erläuterungen zum Blatt Nr. 8140 Prien a. Chiemsee und zum Blatt Nr. 8141 Traunstein: 212—214; München (Bayer.

Geol. L.-Amt).

62

63—69 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

3 Abb.

Hannover

1979

Das Wolfratshausener Becken seine glaziale A n l a g e und Übertiefung

;;

H E R M A N N JERZ ')

Glacial erosion, Erosion cycle (overdeepening), Pleistocene (Mindel-Würm), Limnic sediment, Bavarian Plateau (Wolfratshausen) K u r z f a s s u n g : A m Beispiel des Wolfratshausener Beckens südlich von München w i r d die glaziale Ausformung und Übertiefung eines Gletscherbeckens im Verlauf der drei letzten Vorlandvergletscherungen aufgezeigt. Die in den geologischen Profilen dargestellten Verhältnisse stützen sich auf zahlreiche Ergebnisse von Bohrungen der letzten Jahre.

Die Anlage des Wolfratshausener Beckens w i r d mit einer starken Glazialerosion in der MindelEiszeit in Zusammenhang gebracht. Seit damals dürften die wesentlichen Linien der heutigen Bekkenumrandung festgelegt sein. Während der Riß-Eiszeit w a r dann insbesondere eine Tiefenerosion wirksam. Eine kräftigere Seitenerosion wurde vermutlich durch die Deckenschotter verhindert. Die geringste Glazialerosion ist für die Würm-Eiszeit festzustellen. Denn selbst in den zentralen Be­ reichen des Wolfratshausener Beckens sind noch mächtige präwürmzeitliche Ablagerungen (Morä­ nen und Seetone) erhalten. Es wird vermutet, daß hierfür die kürzere Zeitdauer der letzten Ver­ gletscherung einen maßgeblichen Grund darstellt.

[The Basin of W o l f r a t s h a u s e n , its Glacial Formation and Overdeepening.]

A b s t r a c t : By the example of the basin of Wolfratshausen, south of Munich, the glacial formation and overdeepening during the three last foreland-glaciations are described. The state­ ments in the geological profiles are based on the results of numerous drill holes.

The formation of the basin of Wolfratshausen results from a strong glacial erosion in the Mindel glaciation. Since that time the essential lines of the recent borders of the basin m a y be deter­ minated.

During the Riß glaciation, there was a depth erosion especially. A stronger lateral erosion was probably hindered by the Deckenschotter. The least efficient glacial erosion is found for the Würm glaciation, since in the central parts of the basin pre-Würm-glacial deposits (moraines and glacial silt) still are preserved. Wether the main cause for this is the shorter time of the last glaciation, that's not at all evident.

A l s ALBRECHT PENCK 1 8 9 9 auf d e m I n t e r n a t i o n a l e n G e o g r a p h e n t a g in B e r l i n den Begriff d e r „ Ü b e r t i e f u n g " in die G l a z i a l g e o l o g i e einführte, b e z o g er diesen in erster L i n i e auf d i e A u s f o r m u n g d e r A l p e n t ä l e r , d e n n in den e h e m a l s v e r g l e t s c h e r t e n G e b i e t e n seien die T ä l e r für die F l ü s s e z u tief, d a s G e f ä l l e sei u n g l e i c h m ä ß i g u n d die T a l e n t w i c k l u n g zu e i n e m g r o ß e n Teil u n a b h ä n g i g von d e r A r b e i t der Flüsse.

W e n n n u n i m f o l g e n d e n anstelle e i n e s A l p e n t a l e s ein g l a z i a l e s Becken i m A l p e n v o r ­ l a n d a l s Beispiel für e i n e Ü b e r t i e f u n g beschrieben w i r d , so h a t dies insofern seine Berech­ t i g u n g , a l s h i e r ä h n l i c h e Beobachtungen u n d F e s t s t e l l u n g e n g e m a c h t w e r d e n k ö n n e n w i e in d e n A l p e n t ä l e r n .

D a s W o l f r a t s h a u s e n e r Becken w u r d e a l s Beispiel a u c h d e s h a l b g e w ä h l t , w e i l hier n e u e r e K a r t i e r u n g e n v o r l i e g e n , ferner i n l e t z t e r Zeit m e h r e r e tiefere B o h r u n g e n durch­ g e f ü h r t w o r d e n s i n d , d i e t e i l w e i s e nach d e r T i e f e noch d u r c h g e o p h y s i k a l i s c h e M e s s u n g e n ergänzt werden konnten. *) Anschrift des Verfassers: Dr. H. J e r z , Bayerisches Geologisches Landesamt, Prinzregen­ tenstraße 28, D-8000 München 22.

64

Hermann j e r z

Der Verfasser schuldet den Stadtwerken München, Abt. Wasserwerke, großen Dank für die Überlassung von Planunterlagen und Probenmaterial. Bestens gedankt sei audi dem Mitbearbeiter der Bohrungen, Dr. R . ULRICH, sowie den Bearbeitern der geophysikalischen Messungen, Dr. K .

BADER und H. BRUNOLD, alle Bayerisches Geologisches Landesamt, München, für zahlreiche An­ gaben und Anregungen.

D a s W o l f r a t s h a u s e n e r Becken g e h ö r t d e m östlichen Bereich des I s a r - L o i s a c h - V o r l a n d ­ gletschers a n . Es b i l d e t , g e n a u e r gesehen, e i n Z u n g e n b e c k e n des e h e m a l i g e n I s a r v o r l a n d -

Abb. 1: Ubersicht für das Gebiet des östlichen Isarvorlandgletschers (unter Verwendung der Kar­ ten von FEICHTMEIER

& al. 1 9 2 3 , KNAUER

1 9 3 1 u. SCHMIDT-THOME unveröff.). Dargestellt sind

die heutige morphologische Umrandung der Becken, ferner spätmindelzeitliche Beckenränder (nach Bohrungen), Vereisungsgrenzen der W ü r m - und der Riß-Eiszeit sowie die Lage der geologischen Profile 1 und 2 (s. Abb. 2 u. 3 ) .

Das Wolfratshausener Becken

65

gletschers, ebenso w i e das W ü r m s e e - B e c k e n u n d d a s k l e i n e r e T ö l z e r Becken, d i e a l l e in ihrer A n l a g e eine Abhängigkeit z u den Alpentoren zeigen.

A m k r ä f t i g s t e n w a r e n d e r E i s s t r o m aus d e m L o i s a c h t a l , d e r i n den v e r s c h i e d e n e n G l a z i a l z e i t e n d a s M u r n a u e r B e c k e n u n d das A m m e r s e e - B e c k e n ausschürfte, u n d d e r G l e t ­ scherstrom a u s d e r Richtung W a l c h e n s e e , der d a s Kochelsee-Becken a u s k o l k t e u n d sich a n ­ schließend v o r d e m t e r t i ä r e n H o c h g e b i e t des T i s c h b e r g e s z w e i t e i l t e . D e r w e s t l i c h e G l e t ­ scherstrom schürfte d a s W ü r m s e e - B e c k e n , der ö s t l i c h e d a s W o l f r a t s h a u s e n e r B e c k e n a u s .

D e r a u s d e m I s a r t a l k o m m e n d e Gletscherast b i l d e t e d a s k l e i n e r e T ö l z e r B e c k e n ( v g l .

Abb. 1 ) .

D a s n ä h e r untersuchte W o l f r a t s h a u s e n e r B e c k e n schließt sich n o r d w ä r t s a n d a s G l e t ­ s c h e r - S t a m m b e c k e n v o n Kochel a n u n d ist v o n d i e s e m durch einen M o l a s s e r i e g e l bei P e n z ­ berg g e t r e n n t . Es l ä ß t sich u n t e r g l i e d e r n in d a s b i s Schäftlarn r e i c h e n d e W o l f r a t s h a u s e ­ n e r - W e i d a c h e r Zungenbecken, i n d a s E g l i n g e r — D e i n i n g e r Z u n g e n b e c k e n u n d in d i e k l e i ­ n e r e n G l a z i a l b e c k e n von B a i r a w i e s u n d H a b i c h a u bei D i e t r a m s z e l l . D i e Z u n g e n b e c k e n s i n d durch h o c h a u f r a g e n d e S p o r n e a u s q u a r t ä r e r N a g e l f l u h a u f g l e i c h f a l l s über T a l n i v e a u a u s s t r e i c h e n d e n Molasseschichten v o n e i n a n d e r g e t r e n n t . D i e S p o r n e erscheinen d u r c h d i e a u f g e s e t z t e n E n d m o r ä n e n noch s t ä r k e r h e r v o r g e h o b e n .

D i e E n t w ä s s e r u n g erfolgt i m W o l f r a t s h a u s e n e r Becken d u r c h d i e Isar u n d L o i s a c h nach a u ß e n ( z e n t r i f u g a l ) . In d e n k l e i n e r e n Z u n g e n b e c k e n ist d i e E n t w ä s s e r u n g h e u t e z u r I s a r hin gerichtet ( z e n t r i p e t a l ) . D i e eiszeitlichen E n t w ä s s e r u n g s r i n n e n i m G l e i ß e n - T a l u n d T e u f e l s - G r a b e n s i n d heute t r o c k e n . Ü b e r d i e früheste A n l a g e d e s W o l f r a t s h a u s e n e r Beckens g i b t es n u r w e n i g A n h a l t s ­ p u n k t e . S o l a s s e n sich für d a s A l t p l e i s t o z ä n n u r u n g e f ä h r e V o r s t e l l u n g e n e n t w i k k e l n : A u s d e r L a g e der v e r e i n z e l t e n V o r k o m m e n v o n ä l t e r e m D e c k e n s c h o t t e r — i m S i n n e v o n A . PENCK der v i e r t l e t z t e n Eiszeit, d e r G ü n z - E i s z e i t a n g e h ö r e n d — k a n n a b e r geschlossen w e r d e n , d a ß d i e s e Schotter k e i n e s w e g s auf e i n e r fast ebenen t e r t i ä r e n L a n d o b e r f l ä c h e a b g e l a g e r t w o r d e n sind, s o n d e r n d a ß sie m e h r o d e r m i n d e r tiefe R i n n e n im Tertiär auffüllten.

E i n e solche i n d a s T e r t i ä r e i n g e t i e f t e R i n n e i s t h i e r b e i s p i e l s w e i s e bei H a p p u r g a u f d e m M ü n s i n g e r H ö h e n r ü c k e n n a c h g e w i e s e n . Sie b e s i t z t für die örtliche W a s s e r v e r s o r g u n g eine g r o ß e B e d e u t u n g . Eine V e r k n ü p f u n g der F l u v i o g l a z i a l s c h o t t e r m i t M o r ä n e n ist in d i e s e m G e b i e t n i r g e n d w o mehr v o r h a n d e n . Unsicher b l e i b t auch die g e n a u e P o s i t i o n d e r f r ü h e r e n „ G l a z i a l b e c k e n " . V e r m u t l i c h b i l d e t e n die G l e t s c h e r b r e i t e Eisfächer, d i e sich noch r e l a t i v n a h a m A l p e n r a n d ausgebreitet h a b e n .

Schon h ä u f i g e r sind die V o r k o m m e n m i t j ü n g e r e m D e c k e n s c h o t t e r ( i . S. v o n A . PENCK) i n T a g e s a u f s c h l ü s s e n u n d B o h r u n g e n . S i e liegen n i v e a u m ä ß i g d e u t l i c h u n ­ t e r den ä l t e r e n Deckenschottern u n d streichen v i e l f a c h a m steilen R a n d der Z u n g e n b e c k e n z u t a g e a u s . Es h a n d e l t sich v o r n e h m l i c h u m V o r s t o ß s c h o t t e r d e r d r i t t l e t z t e n E i s z e i t , d i e m i t M i n d e l - M o r ä n e n (in v e r s c h i e d e n e n B o h r u n g e n ) eine g l a z i a l e S e r i e b i l d e n . D i e z e i t ­ liche Z u o r d n u n g d e r Schotter u n d M o r ä n e n e r s c h e i n t m i t H i l f e fossiler Böden g e s i c h e r t ) .

1

D i e A n l a g e v o n breiten, a b e r auch tiefen R i n n e n erfolgte m i t d e r M i n d e l - E i s z e i t , w ä h r e n d d e r d e r V o r l a n d g l e t s c h e r südlich v o n M ü n c h e n n u r w e n i g h i n t e r d e m w e i t e s t e n Eisvorstoß in der Riß-Eiszeit zurückblieb (JERZ 1 9 7 4 ) . Kenntnisse und A n g a b e n über d e n V e r l a u f solcher R i n n e n s i n d besonders a u c h v o n w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e m I n t e r e s s e .

1) Die Bohrergebnisse sind in einer in Druckvorbereitung befindlichen Profiltafel zur Geologi­ schen Karte von Bayern, Blatt Nr. 8034 Starnberg S ü d , dargestellt. Untersuchungsergebnisse wer­ den in den zugehörigen Erläuterungen beschrieben.

5

Eiszeitalter u. Gegenwart

Das Wolfratshausener Becken

67

Z. B . stehen i n der über 7 0 m t i e f e n R i n n e w e s t l i c h Schäftlarn u n d B a i e r b r u n n e i n i g e für die örtliche W a s s e r v e r s o r g u n g b e d e u t e n d e T i e f b r u n n e n .

D i e e i g e n t l i c h e A n l a g e des W o l f r a t s h a u s e n e r Beckens k a n n i n d i e Zeit d e r m i n d e l z e i t lichen V o r l a n d v e r g l e t s c h e r u n g g e s t e l l t w e r d e n . Durch Gletscherschurf w u r d e n z w i s c h e n den R i n n e n s t e h e n g e b l i e b e n e t e r t i ä r e R i e d e l ( W a s s e r s c h e i d e n ) a u s g e r ä u m t . D i e T i e f e n ­ erosion des Gletschers reichte bis u n t e r 5 6 0 — 5 5 0 m üb. N N . ( D i e s entspricht e t w a 2 0 bis 30 m u n t e r d e r heutigen G e l ä n d e r o b e r f l ä c h e i n W o l f r a t s h a u s e n . ) W e i t e r e A n h a l t e ü b e r die m i n d e l z e i t l i c h e A u s f o r m u n g u n d d i e d a m a l i g e ( g r ö ß e r e ) A u s d e h n u n g des W o l f r a t s h a u s e ­ ner Beckens nach W ( v g l . A b b . 1) geben a u c h d i e großen S e e t o n v o r k o m m e n bei I d d n g u n d S c h ä f t l a r n , die der a u s g e h e n d e n M i n d e l - E i s z e i t zugerechnet w e r d e n .

Im M i t t e l p l e i s t o z ä n geht die E n t w i c k l u n g des W o l f r a t s h a u s e n e r Beckens auf den n u n m e h r v o r g e z e i c h n e t e n „ B a h n e n " w e i t e r . D i e G l a z i a l e r o s i o n ä u ß e r t sich h a u p t s ä d i lich als k r ä f t i g e r Tiefenschurf i n den t e r t i ä r e n U n t e r g r u n d . E i n e s t ä r k e r e S e i t e n e r o s i o n w a r offenbar durch die „Deckenschotter" g e h e m m t . Uber d i e Ü b e r t i e f u n g g e b e n d i e d a s W o l f r a t s h a u s e n e r Becken a u s f ü l l e n d e n M o r ä n e n u n d S e e t o n e Auskunft. D a n a c h reicht die B e c k e n s o h l e noch bis u n t e r 4 5 0 m üb. N N ( d . s . mehr a l s 1 3 0 m u n t e r d e m h e u t i g e n Talboden!).

Nach der starken Übertiefung im Verlauf der Riß-Eiszeit blieb möglicherweise während der gesamten letzten Interglazialzeit im Raum von Wolfratshausen ein Voralpensee erhalten. Sein Überlauf bei Kloster Schäftlarn ist nach der Tertiärobergrenze im Isarflußbett bei mindestens 5 5 0 m üb. N N anzusetzen. Die Isar floß damals noch ab Bad Tölz in nordnordöstlicher Richtung ab (KNAUER 1 9 5 2 , SCHMIDT-THOME 1 9 5 5 sowie unveröff. hydrogeologischer Arbeitsbericht von BADER & FRANK 1 9 7 7 ) .

Im J u n g p l e i s t o z ä n k a m der I s a r v o r l a n d g l e t s c h e r m i t den b e s t e h e n d e n r ä u m ­ lichen G e g e b e n h e i t e n w e i t g e h e n d aus. D i e w ü r m e i s z e i t l i c h e G l e t s c h e r z u n g e b l i e b i m Be­ reich des I s a r t a l e s durchschnittlich 5 k m h i n t e r d e m m a x i m a l e n r i ß e i s z e i t l i c h e n Gletscher­ s t a n d z u r ü c k ( v g l . Abb. 1 ) . D i e G l a z i a l e r o s i o n w a r an d e n ü b e r s t e i l t e n B e c k e n r ä n d e r n meist u n b e d e u t e n d . Ü b e r r a s c h e n d sind auch in d e n z e n t r a l e n Bereichen des Beckens noch M o r ä n e n , Schotter und s o g a r S e e t o n e der v o r l e t z t e n Eiszeit in beträchtlicher M ä c h t i g k e i t e r h a l t e n ( v g l . A b b . 2 u. 3 ) . E i n e v ö l l i g e A u s r ä u m u n g e r f o l g t e p r a k t i s c h n u r ü b e r H ä r t ­ l i n g e n u n d S c h w e l l e n a u s ä l t e r e r q u a r t ä r e r N a g e l f l u h u n d a u s festen Molasseschichten.

W

Mellenberg

p

Wolfratshausen

|';\|

qh.G.S

j M . T . l M i n d e l - s p a t g l a i i d l e Seetone

holozane Schotter und S a n d e

| ° ° %| W . G 2

W ü r m - s p a t g l a z i a l e Schotter

j R,T,l

Rift - s p a t g l a z i d l e Seetone

\5$M

I W,T, 1

Wurm-spatglaziale Seetone

] R,G

Rißglaziale

;

I

|<.<.V,j W , g m

Würm-Grundmordne

R,gm

Schotter

Riß-Grundmorane

M

. 9

m

j OSM

Mindel-Grundmoräne Obere S u ß w a s s e r m o l a s s e Grenze nach s e i s m i s c h e n M e s s u n g e n H JERZ 1977

Abb. 3: W-E-Profil durch das nördliche Wolfratshauser Becken zwischen Meilenberg (Dorfen) und Puppling.

68

Hermann Jerz

N a c h dem l e t z t e n E i s r ü c k z u g w a r — w i e schon i m S p ä t m i n d e l u n d i m S p ä t r i ß — d a s W o l f r a t s h a u s e n e r Becken m i t e i n e m S e e erfüllt. Ü b e r s e i n e A u s d e h n u n g geben u. a . d i e V o r k o m m e n m i t w e i c h p l a s t i s c h e n S e e t o n e n über w ü r m z e i t l i c h e r G r u n d m o r ä n e A u s k u n f t .

D e r See reichte v o n d e n E n d m o r ä n e n bei Schäftlarn i m N bis z u d e m W - E s t r e i c h e n d e n M o l a s s e r i e g e l bei P e n z b e r g i m S ( L ä n g e ca. 30 k m ) . U n m i t t e l b a r südlich a n g r e n z e n d e r ­ streckte sich d e r s p ä t g l a z i a l e Kochelsee bis z u m A l p e n r a n d . S e i n e Ü b e r l a u f s t e l l e östlich P e n z b e r g z u m s p ä t g l a z i a l e n W o l f r a t s h a u s e n e r See w i r d h e u t e v o n d e r Loisach b e n u t z t .

N a c h der S e e t o n o b e r g r e n z e l a g d i e S e e s p i e g e l h ö h e bei m i n d e s t e n s 5 9 5 m üb. N N ( v g l .

JERZ 1 9 6 9 ) . D i e S e e t o n u n t e r g r e n z e ist mehrfach bei r u n d 5 0 0 m ü b . N N n a c h g e w i e s e n .

Ein g e n a u e r e s B i l d ü b e r die „ Ü b e r t i e f u n g s v e r h ä l t n i s s e " geben d i e N - S u n d E v e r l a u ­ f e n d e n g e o l o g i s c h e n P r o f i l e ( A b b . 2 u. 3 ) . A u s den für v e r s c h i e d e n e Z w e c k e durchgeführten B o h r u n g e n ergibt sich für die Beckentiefe u n d die B e c k e n f ü l l u n g f o l g e n d e s : Bei W o l f r a t s h a u s e n , w e n i g e r a l s 2 0 k m v o n der ä u ß e r s t e n V e r e i s u n g s g r e n z e e n t f e r n t , ist d a s e h e m a l i g e Gletscherbecken noch tief u n t e r d e m h e u t i g e n T a l b o d e n ausgeschürft, i m z e n t r a l e n Bereich bis z u 150 m tief. ( D i e s entspricht e i n e r E i n t i e f u n g in d i e Molasseschich­ ten v o n m i n d e s t e n s 2 0 0 m . ) Seit d e r R i ß - E i s z e i t sind d i e F l a n k e n d e r G l a z i a l b e c k e n s t e i l u n d hoch; z u r M i n d e l - E i s z e i t l a g d i e Beckensohle noch u m c a . 100 m h ö h e r .

Die A b l a g e r u n g e n i m Becken l a s s e n sich f o l g e n d e r m a ß e n u n t e r s c h e i d e n : J u n g e , w e i c h ­ plastische S e e t o n e , d i e d e m s p ä t g l a z i a l e n W o l f r a t s h a u s e n e r S e e z u g e r e c h n e t w e r d e n , d e r u n m i t t e l b a r nach d e r l e t z t e n Eiszeit a n den E n d m o r ä n e n a u f g e s t a u t w u r d e u n d noch i m S p ä t g l a z i a l a u s g e l a u f e n ist. D i e M ä c h t i g k e i t der j u n g e n S e e t o n e b e t r ä g t v i e l f a c h m e h r e r e Z e h n e r m e t e r , nach e i n e r früheren B o h r u n g bei W e i d a c h i m z e n t r a l e n Beckenbereich s o g a r bis über 120 m ( v g l . auch S T . M Ü L L E R 1 9 7 3 ) . Dies h a b e n auch die seismischen M e s s u n g e n v o n Dr. K. BADER, M ü n c h e n , b e s t ä t i g t . V o n dieser w o h l tiefsten S t e l l e f o l g t nach N e i n steiler A n s t i e g d e r Beckensohle (s. A b b . 2 ) . Im Bereich des h e u t i g e n T a l b o d e n s sind d i e B e c k e n s e d i m e n t e v o n den s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e n A b l a g e r u n g e n d e r I s a r u n d L o i s a c h überdeckt.

In der B o h r u n g A c h m ü h l e (s. A b b . 3 ) folgt u n t e r d e n j u n g e n S e e t o n e n ( 7 5 m ) z u n ä c h s t e i n e schluffreiche M o r ä n e ( 1 2 m ) d e r l e t z t e n V o r l a n d v e r g l e t s c h e r u n g , d a n n ä l t e r e S e e ­ t o n e ( 1 4 m ) v o n steifer bis h a l b f e s t e r Konsistenz u n d e i n e ä l t e r e schluffärmere G r u n d ­ m o r ä n e (8 m ) , d i e d e r v o r l e t z t e n V e r g l e t s c h e r u n g a n g e h ö r e n dürfte. D a s L i e g e n d e b i l d e n M e r g e l und S a n d s t e i n e der O b e r e n S ü ß w a s s e r m o l a s s e . V e r g l e i c h b a r e P r o f i l e haben a u c h die jüngsten A u f s c h l u ß b o h r u n g e n in d e r P u p p l i n g e r A u a m O s t r a n d des Beckens e r g e b e n (s. Abb- 3 ) : J ü n g e r e r S e e t o n (bis 15 m ) , W ü r m - G r u n d m o r ä n e ( m a x . 25 m ) , ä l t e r e r S e e t o n ( m a x . 4 m ) u n d R i ß - G r u n d m o r ä n e m a x . 13 m.

A n der g l e i c h f a l l s steilen W e s t f l a n k e sind g e g e n ü b e r d e m östlichen B e c k e n r a n d ( m i t Molasseschichten) a b w e i c h e n d e geologische V e r h ä l t n i s s e g e g e b e n (s. A b b . 3 ) : A u s T a g e s ­ aufschlüssen u n d B o h r u n g e n sind u n t e r den J u n g m o r ä n e n m ä c h t i g e r i ß z e i t l i c h e S c h o t t e r ( t e i l w e i s e noch v o n A l t m o r ä n e ü b e r d e c k t ) b e k a n n t . D i e m e h r oder m i n d e r fest v e r b a c k e ­ n e n Schotter w e r d e n v o n Seetonen u n t e r l a g e r t , die d e m S p ä t m i n d e l z u g e r e c h n e t w e r d e n k ö n n e n . D i e Grenzschicht z u r M o l a s s e b i l d e t eine v e r m u t l i c h m i n d e l z e i t l i c h e G r u n d ­ moräne.

D i e in d i e s e m G e b i e t ältesten, d e m d r i t t l e t z t e n S p ä t g l a z i a l z u g e o r d n e t e n u n d b e s o n ­ d e r s s t a r k k o m p r i m i e r t e n Seetone s i n d a u ß e r aus B o h r u n g e n v o n v e r s c h i e d e n e n S t e l l e n zwischen Wolfratshausen und Schäftlarn a m westlichen Isarsteilhang bekannt, w o sie z. B . auch b e i m B a u z w e i e r S t o l l e n bei I c k i n g u n d K l o s t e r Schäftlarn d u r c h f a h r e n w u r d e n .

Bei H e r r n h a u s e n ist durch m e h r e r e B o h r u n g e n in e i n e r höher g e l e g e n e n , g l a z i a l e n W a n n e eine r e l a t i v m ä c h t i g e S c h i e f e r k o h l e (bis zu 2 m ) n a c h g e w i e s e n ( v g l . A b b . 2 ) . D a s

Das Wolfratshausener Becken

69

L i e g e n d e b i l d e n v e r d i c h t e t e , l a g e n w e i s e h u m o s e S e e t o n e ( b i s ü b e r 10 m ) , d a s H a n g e n d e g e r i n g m ä c h t i g e Tone u n d F e i n s a n d e (z. T . f e h l e n d ) , m ä c h t i g e V o r s t o ß s c h o t t e r ( 1 0 — 1 5 m ) u n d z u o b e r s t J u n g m o r ä n e ( w e n i g e M e t e r ) . D i e S c h i e f e r k o h l e stellt e i n e w a r m z e i t l i c h e B i l d u n g d a r (frdl. schriftl. M i t t . v o n D r . P . PESCHKE, S t u t t g a r t - H o h e n h e i m ) . N a c h d e m geologischen Profil dürften h i e r d i e S e e t o n e u n d S c h i e f e r k o h l e n einer l ä n g e r e n W a r m z e i t resp. I n t e r g l a z i a l z e i t a n g e h ö r e n . V e r g l e i c h t m a n d a s m i n d e l - u n d d a s r i ß e i s z e i t l i c h e Wolf­ r a t s h a u s e n e r Becken, so z e i c h n e t sich d a s m i n d e l z e i t l i c h e Becken durch seine g r ö ß e r e B r e i t e ( b e i W o l f r a t s h a u s e n u n d S c h ä f t l a r n ) , d a s r i ß z e i t l i c h e durch seine g r ö ß e r e T i e f e a u s . D i e ist v o r a l l e m auch durch z a h l r e i c h e B o h r u n g e n belegt (in: P r o f i l t a f e l z u B l a t t N r . 8 0 3 4 S t a r n b e r g S ü d , in D r u c k v o r b e r e i t u n g ) .

D i e noch offenen F r a g e n bezüglich d e r g l a z i a l e n Ü b e r t i e f u n g i m W o l f r a t s h a u s e n e r Becken unterscheiden sich n u r w e n i g v o n d e n e n z u m gleichen P h ä n o m e n i n d e n i n n e r ­ a l p i n e n T a l a b s c h n i t t e n . I m V o r d e r g r u n d s t e h t d a b e i d i e F r a g e nach d e r z u verschiedenen Zeiten s e h r unterschiedlichen E x a r a t i o n . W e l c h e F a k t o r e n b e d i n g e n eine n u r r e l a t i v g e ­ r i n g e G l a z i a l e r o s i o n w ä h r e n d d e r W ü r m - E i s z e i t (auch i n d e n A l p e n t ä l e r n ) ? E i n e w e s e n t ­ liche R o l l e m u ß dabei d e r Z e i t d a u e r d e r V e r g l e t s c h e r u n g z u g e s p r o c h e n w e r d e n , denn w ä h r e n d d e r k ü r z e r e n w ü r m z e i t l i c h e n V o r l a n d v e r g l e t s c h e r u n g ist i m W o l f r a t s h a u s e n e r Becken b e i E i s m ä c h t i g k e i t e n v o n 3 0 0 — 2 5 0 m e i n e g e r i n g e r e A u s r ä u m u n g d e n k b a r . D a ß aber auch u n t e r einem G l e t s c h e r s t r o m v o n r d . 8 0 0 — 9 0 0 m D i c k e — w i e i m o b e r e n I s a r ­ u n d L o i s a c h - T a l — noch m ä c h t i g e p r ä w ü r m z e i t l i c h e S c h o t t e r u n d S e e t o n e e r h a l t e n sind, ist z u m i n d e s t überraschend ( v g l . auch d i e A r b e i t e n v o n K. BADER u n d H . F R A N K , i n d i e ­ sem B a n d ) . N a c h d e m sehr h o h e n A n t e i l a n Schluff u n d T o n i n d e r G r u n d m o r ä n e k a n n v e r m u t e t w e r d e n , d a ß ö r t l i c h ä l t e r e S e e t o n e d e m v o r r ü c k e n d e n Gletschereis auch a l s Gleit­ schicht d i e n t e n . A m ehesten gesichert erscheint d i e F e s t s t e l l u n g , d a ß d o r t , w o g l a z i g e n e K o n k a v s i t u a t i o n e n u n d f l u v i a t i l e E i n t i e f u n g e n bereits v o r h a n d e n w a r e n , auch d e r w e i t e r e Gletscherschurf in v e r s t ä r k t e m M a ß e a n s e t z t e . D i e k r ä f t i g s t e Ü b e r t i e f u n g besteht u n t e r dem östlichen S t a d t g e b i e t v o n W o l f r a t s h a u s e n .

Schriftenverzeichnis FEICHTMEIER,

O. & LEBLING, C . & WEITHOFER,

K. A. ( 1 9 2 3 ) : Geologische Ausgabe des Blattes

6 5 1 Tölz der Karte des Deutschen Reiches 1 : 1 0 0 0 0 0 , mit Querschnitt-Tafeln und Erläute­ rungen. — München (Piloty und Loehle).

JERZ, H. ( 1 9 6 9 ) : Geologische Karte von Bayern 1 : 2 5 0 0 0 , Blatt Nr. 8 1 3 4 Königsdorf, mit Er­ läuterungen. — München (Bayer. Geol. L . - A m t ) .

— ( 1 9 7 4 ) : Ein Pleistozän-Profil im Isargletschergebiet bei Wangen nordöstlich von Starnberg.

— Vortrag, gehalten auf der 1 7 . Tagung der DEUQUA am 2 1 . 9 . 1 9 7 4 in Hof heim a. Taunus.

— Geologische Karte von B a y e r n 1 : 2 5 0 0 0 , Blatt Nr. 8 0 3 4 Starnberg Süd. — [In Druckvor­ bereitung.]

KNAUER, J . ( 1 9 3 1 ) : Geognostische Karte von B a y e r n 1 : 1 0 0 0 0 0 Teilblatt München-Starnberg, mit Erläuterungen. — München (Bayer. Oberbergamt).

— ( 1 9 5 5 ) : Diluviale Talverschüttung und Epigenese im südlichen Bayern. — Geologica Bavarica, 1 1 : 3 2 S . ; München.

MÜLLER, S T . ( 1 9 7 3 ) : Hydrogeologische und hydrologische Untersuchungen in der Pupplinger Au im Isartal südlich von München. — Diss. U n i v . München, 1 1 2 S . ; München. — [Fotodruck.]

PENCK, A. ( 1 8 9 9 ) : Die Übertiefung der Alpen-Thäler. — Verh. 7 . internat. Geogr.-Kongr.: 2 3 2 ; Berlin.

PENCK, A. & BRÜCKNER, E. ( 1 9 0 1 ) : Die Alpen i m Eiszeitalter, B d . 1 . — 3 9 3 S.; Leipzig (Tauch­ nitz).

ROTHPLETZ, A. ( 1 9 1 7 ) : Karte 1 : 1 5 0 0 0 0 der Endmoränen, Drumlins, Oser und Seen aus der letz­ ten Eiszeit. — Mitt. Geogr. Ges. München, 1 2 ; München.

SCHMIDT-THOME, P. ( 1 9 5 5 ) : Zur Frage quartärer Krustenbewegungen im Alpen- und Voralpen­ gebiet des Isartalbereichs. — Geol. Rdsch., 4 3 : 1 4 4 — 1 5 8 ; Stuttgart.

70

71—76 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

4 Abb.

Hannover

1979

Zur Entstehung des Bodenseebeckens ALBERT

SCHREINER

Lake, Glacial erosion, R i v e r erosion, Palaeorelief (River deviation), Subsidence, Sedimentation rate, Miocene-Pleistocene, Lake of Constance K u r z f a s s u n g : Das Bodenseebecken ist seit Ablagerung der Älteren Deckenschotter um 700 m eingetieft worden.

Die Entstehung des Beckens w i r d dem Zusammenwirken von fluviatiler und glazialer Erosion zugeschrieben, wie es schon von PENCK (1909: 4 2 0 ) skizziert wurde. Der starke Anteil der fluvia­ tilen Erosion (350 m) wird auf die Umlenkung des Alpenrheins zum Hochrhein-Oberrhein zurück­ geführt. Geringe tektonische Absenkungen im V e r l a u f älterer Bruchlinien werden zur Erklärung der NW-SE-Richtung der westlichen Seearme herangezogen.

[On the E x c a v a t i o n of t h e L a k e of Constance Basin] A b s t r a c t : The trough of the Lake of Constance has been hollowed out until to a depth of about 700 m after the "Older Deckenschotter" h a d been deposited.

As PENCK (1909: 420) has a l r e a d y indicated, the excavation of the hollow is considered to have been caused by both the erosion of glaciers as well as of streams.

The major portion of fluvial erosion is supposed to be due to the deviation of the Alpenrhein, which thus got a westerly w a y in the direction to Hochrhein-Oberrhein.

Slight tectonic subsidences are thought to h a v e been causing the NW-SE-course of the western branches of the lake.

D e r B o d e n s e e , D e u t s c h l a n d s g r ö ß t e r S e e , h a t heute eine L ä n g e v o n r u n d 6 0 k m , eine B r e i t e v o n 1 0 k m , u n d e i n e g r ö ß t e W a s s e r t i e f e v o n 2 5 0 m ( W a s s e r s p i e g e l h e u t e bei 3 9 5 m ü b . N N ) . S e i n e g r ö ß t e A u s d e h n u n g h a t t e d e r Bodensee i m S p ä t g l a z i a l n a c h d e m A b ­ schmelzen des w ü r m e i s z e i t l i c h e n R h e i n g l e t s c h e r s . Er reichte, v i e l l e i c h t d u r c h S c h w e l l e n u n t e r b r o c h e n , w e i t in d a s T a l des A l p e n r h e i n s h i n e i n . D i e V o r s t e l l u n g eines d u r c h g e h e n ­ den „ R h e i n s e e s " bis o b e r h a l b v o n C h u r m i t V e r b i n d u n g e n z u m W a l e n s e e - Z ü r i c h s e e ( A l ­ bert H E I M 1 9 1 9 : 4 0 0 , G e o r g W A G N E R 1 9 6 2 : 4 ) ist nach nicht veröffentlichten B o h r e r g e b ­ nissen nicht m e h r aufrecht z u e r h a l t e n ( D i s k u s s i o n s b e i t r a g H A N T K E ) .

1. Längsschnitt durch das B o d e n s e e b e c k e n ( A b b . 1 ) Der L ä n g s s c h n i t t z e i g t d a s R e l i e f der Q u a r t ä r b a s i s u n d d i e M ä c h t i g k e i t d e r Q u a r t ä r ­ s e d i m e n t e . In der E r d ö l a u f s c h l u ß b o h r u n g D o r n b i r n 1 l i e g t d i e Q u a r t ä r b a s i s nach H U F ( 1 9 6 3 ) in 3 3 7 m Tiefe ( = 7 7 m ü b . N N ) . D e r g r ö ß t e T e i l des Q u a r t ä r s , bis in 3 0 0 m Tiefe, besteht a u s h o l o z ä n e n S e e t o n e n ; M o r ä n e f e h l t . Der B o h r p u n k t l i e g t e t w a s r a n d l i c h u n d es ist m ö g l i c h , d a ß das Q u a r t ä r in der tiefsten T a l r i n n e noch t i e f e r reicht.

Für d i e A n g a b e n z u r E i n t i e f u n g in d e r S e e m i t t e w u r d e n d i e Ergebnisse reflexionsseis­ mischer M e s s u n g e n des Niedersächsischen 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 (MÜLLER & GEES 1 9 6 8 ) h e r a n g e z o g e n . D a n a c h sollen u n t e r d e m S e e b o d e n des Obersees noch 1 5 0 m Seesedimente und Moränen liegen, was eine Quartärbasis von 0 m ± N N ergibt. *) Anschrift des Verfassers: Dr. A. S c h r e i n e r , berg, Albertstraße 5, D-7800 Freiburg i. Br.

Geologisches Landesamt Baden-Württem­

72

Albert Schreiner

Die Thermalwasserbohrung K o n s t a n z mit 200 m pleistozänen Kiesen und M o r ä n e n (BÜCHI et a l . 1 9 7 6 ) z e i g t d a s A n s t e i g e n d e r Q u a r t ä r b a s i s v o m Oberseebecken nach W a n .

D i e v o n BÜCHI et a l ( 1 9 7 6 : 2 6 ) g e g e b e n e G l i e d e r u n g d e r e r b o h r t e n Q u a r t ä r s c h i c h t e n v o n R i ß m o r ä n e bis S p ä t w ü r m m o r ä n e ist m ö g l i c h , a b e r nicht z w i n g e n d , s o l a n g e gesicherte D a ­ t i e r u n g e n fehlen. D e s h a l b k ö n n e n a u c h d i e F r a g e n , ob i m Bodenseebecken r i ß e i s z e i t l i c h e S e d i m e n t e liegen, o d e r ob d e r w ü r m e i s z e i t l i c h e Gletscher d i e g r ö ß t e A u s t i e f u n g des B e k k e n s geschaffen h a t , noch nicht b e a n t w o r t e t w e r d e n .

Abb. 1: Längsschnitt längs der Mittellinie durch das Bodenseebecken von Schaff hausen bis in das Rheindelta bei Dornbirn. H = holozäne Sedimente (Seetone, Sande, Kiese); Wb = würmeiszeit­ liche Seesedimente (Beckentone u. - s a n d e ) ; W = würmeiszeitliche Kiese und Moränen, an der Basis „Rinnenschotter"; m = Moränen und Kiese, würmeiszeitlich und vielleicht älter; R = r i ß ­ eiszeitliche Kiese und Moränen; J D = Jüngere Deckenschotter (Mindel?); Ä D = Ältere Decken­ schotter (Günz?); O S M = Obere Süßwassermolasse; OMM = Obere Meeresmolasse; USM = Untere Süßwassermolasse; R V = Randen-Verwerfung; BV = Buchberg-Verwerfung. Weitere Erklärungen im Text.

W a s s e r b o h r u n g e n a u f d e r Insel R e i c h e n a u (nicht veröffentlicht) m i t 9 1 m P l e i s t o z ä n u n d eine F o r s c h u n g s b o h r u n g bei R a d o l f z e l l (MÜLLER, G. et a l 1 9 6 7 ) m i t 2 0 0 m S e e s e d i ­ m e n t e n , M o r ä n e n u n d K i e s l a g e n b e l e u c h t e n die V e r h ä l t n i s s e a m U n t e r s e e . D i e G e r ö l l z u ­ s a m m e n s e t z u n g auch d e r tiefsten K i e s l a g e in 196 m T i e f e b i e t e t k e i n e n sicheren H i n w e i s , d a ß hier ä l t e r e a l s w ü r m e i s z e i t l i c h e Q u a r t ä r s e d i m e n t e e r b o h r t w u r d e n (STAESCHE 1 9 7 2 : 47).

Es ist b e m e r k e n s w e r t , d a ß die fast bis in 2 0 0 m T i e f e l i e g e n d e n Kiese in den B o h r u n ­ gen bei K o n s t a n z u n d R a d o l f z e l l k e i n e n o r m a l e V o r f l u t h a t t e n , denn d i e tiefste R i n n e n ­ b a s i s i m W liegt 1 5 0 m höher. Es dürfte sich u m s u b g l a z i a l a b g e l a g e r t e Kiese h a n d e l n (SCHREINER 1 9 6 8 :

92).

V o n R a d o l f z e l l z u m H o c h r h e i n bei Schaffhausen w u r d e in A b b i l d u n g 1 der W e g e i n ­ gezeichnet, den d i e R i n n e n s c h o t t e r u n d d i e S c h m e l z w ä s s e r b e i m H o c h s t a n d der W ü r m ­ eiszeit g e n o m m e n h a b e n . D e r h e u t i g e R h e i n l a u f v o n S t e i n a- R h . nach Schaffhausen w u r d e erst a b d e m S t a d i u m 7 ( T e r r a s s e S i n g e n - R a m s e n ) v o n d e m S c h m e l z w a s s e r s t r o m des R h e i n ­ gletschers durchflössen.

A u s der H ö h e n l a g e d e r Deckenschotter, die v o m w e s t l i c h e n B o d e n s e e g e b i e t nach W z i e h e n , ist die E i n t i e f u n g des Bodenseebeckens seit A b l a g e r u n g d e r Deckenschotter a b ­ z u l e s e n : V o n den Ä l t e r e n Deckenschottern auf d e m S c h i e n e r b e r g bei 7 0 0 m üb. N N bis z u r tiefsten Q u a r t ä r b a s i s i m B o d e n s e e b e c k e n ergibt sich e i n e G e s a m t e i n t i e f u n g v o n 7 0 0 m ; i m Unterseebecken s i n d es 5 0 0 m.

Zur Entstehung des Bodenseebeckens

73

2. Fluviatile Eintiefung A n d e r T r e p p e der f l u v i o g l a z i a l e n S c h o t t e r a m w e s t l i c h e n Bodensee v o n d e n Ä l t e r e n Deckenschotter bis zu d e n R i n n e n s c h o t t e r n , d i e a l s w ü r m e i s z e i t l i c h e V o r s t o ß s c h o t t e r auf­ g e f a ß t w e r d e n (SCHREINER 1 9 6 8 : 8 3 ) , ist e i n e s t a r k e , v o r w i e g e n d f l u v i a t i l e E r o s i o n a b ­ z u l e s e n . S i e b e t r ä g t r u n d 3 5 0 m u n d d a m i t d i e H ä l f t e der G e s a m t e i n t i e f u n g des B o d e n s e e ­ beckens. D i e R i n n e n d e r J ü n g e r e n Deckenschotter liegen schon 100 m tiefer u n d d i e Basis der R i n n e n s c h o t t e r bei S i n g e n liegt 3 5 0 m t i e f e r als die Ä l t e r e n Deckenschotter a u f dem S c h i e n e r b e r g . Die e n t s c h e i d e n d e Ursache f ü r d i e s t a r k e , f l u v i a t i l e T i e f e n e r o s i o n ist d i e be­ k a n n t e U m l e n k u n g des A l p e n r h e i n s nach W z u m H o c h r h e i n - O b e r r h e i n ( A b b . 2 m i t B i l d ­ t e x t ) . D i e n e u e Erosionsbasis, die O b e r r h e i n e b e n e , l a g 2 0 0 bis 3 0 0 m tiefer a l s d i e frühere Erosionsbasis, die D o n a u . D i e Folge w a r d i e s t a r k e T i e f e n e r o s i o n auf d e r S t r e c k e A l p e n ­ r h e i n - B o d e n s e e - H o c h r h e i n . D i e E r o s i o n s w i r k u n g w u r d e e r m ö g l i c h t durch d i e H e b u n g s ­ t e n d e n z des A l p e n v o r l a n d e s u n d v e r s t ä r k t durch d a s k a l t z e i t l i c h e K l i m a .

D i e U m l e n k u n g des A l p e n r h e i n s nach W ist auch die U r s a c h e für d i e W - R i c h t u n g des Bodensees, i m G e g e n s a t z z u r N - R i c h t u n g v i e l e r Seen im V o r a l p e n l a n d .

Abb. 2 : Umlenkung des Alpenrheins nach W (nach LINIGER 1962, stark vereinfacht). Das pliozäne Flußnetz der Aare-Donau erfuhr wesentliche Wandlungen. Im Zug der oberpliozänen J u r a ­ faltung und Schwarzwaldhebung wurde die A a r e nach W umgelenkt (Sundgauschotter). Zu Be­ ginn des Pleistozäns lief dann die Aare nach N in den sich senkenden Oberrheingraben über. Wahr­ scheinlich infolge Anzapfung durch einen östlichen Nebenfluß der Aare und durch fluvioglaziale Aufschotterungen im westlichen Bodenseegebiet bei den ersten Vereisungen brach der ursprüng­ lich nach N zur Donau fließenden Alpenrhein nach W durch, womit der heutige Lauf AlpenrheinBodensee-Hochrhein-Oberrhein geschaffen wurde.

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Albert Schreiner

Abb. 3: Westlicher Bodensee mit Verwerfungen in den Schichten des Tertiärs; und Deckenschotter­ vorkommen. Der Schotterzug vom Sipplinger Berg über Bodanrück-Homberg zum Heilsberg über­ quert die NW-SE-streichenden Verwerfungen. Bu bis De = Bezeichnung der Verwerfungen (SCHREINER 1970: 1 5 2 ) . Neu: E. Eigeltinger Verwerfung.

Zur Entstehung des Bodenseebeckens

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3. Glaziale Erosionen D i e tiefen fluviatilen R i n n e n w u r d e n v o n d e m i n den K a l t z e i t e n w e i t ins V o r l a n d v o r s t o ß e n d e n R h e i n g l e t s c h e r n a u s g e w e i t e t u n d übertieft. Es ist b i s l a n g nicht b e k a n n t , w i e tief d a s Bodenseebecken v o n d e m Gletscher z . B . der M i n d e l e i s z e i t o d e r d e r R i ß e i s z e i t ausgefurcht w u r d e (siehe a u c h Abschnitt 1 ) . W a h r s c h e i n l i c h ist, d a ß der W a s s e r s p i e g e l des Bodensees nach der R i ß e i s z e i t u m u n g e f ä h r 5 0 m tiefer l a g a l s heute, d e n n d i e B a s i s der w ü r m e i s z e i t l i c h e n V o r s t o ß s c h o t t e r bei R a d o l f z e l l — S i n g e n l i e g t bei 3 5 0 m ü b . N N (SCHREINER

1 9 6 8 : Abb.

3).

4.

Tektonik

D i e R o l l e der T e k t o n i k für d i e E n t s t e h u n g des Bodenseebeckens ist besonders w e g e n des g r a b e n a r t i g aussehenden Ü b e r l i n g e r Sees in d e n V o r d e r g r u n d gestellt w o r d e n (DEECKE 1 9 1 6 : 6 7 6 ) . Tektonische S e n k u n g e n i m Q u a r t ä r , die z u r E n t s t e h u n g des Seebeckens g e führt o d e r b e i g e t r a g e n h a b e n , sind sehr s c h w e r n a c h z u w e i s e n . B o h r u n g e n i m V e r l a n d u n g s gebiet a m N W - E n d e des Ü b e r l i n g e r Sees a u f d i e G r e n z e T e r t i ä r / J u r a h a b e n g e r a d e in diesem, f ü r einen G r a b e n besonders v e r d ä c h t i g e n Gebiet, z u m i n d e s t a m N o r d r a n d des Beckens d a s N i c h t v o r h a n d e n s e i n einer G r a b e n r a n d v e r w e r f u n g erwiesen (SCHREINER

1 9 7 5 : 61).

A m S ü d r a n d des Ü b e r l i n g e r Sees bei B o d m a n k a n n a u s der L a g e r u n g d e r M o l a s s e schichten e i n e V e r w e r f u n g v o n 4 0 bis 5 0 m S p r u n g h ö h e e r m i t t e l t w e r d e n , u n d a m U n t e r see z i e h e n N W — S E - v e r l a u f e n d e B r u c h l i n i e n der L e n z k i r c h - B o n n d o r f e r G r a b e n z o n e i n den B o d e n s e e hinein (SCHREINER 1 9 7 0 : B e i l . 2 ) .

D a s W e s e n t l i c h e für d i e E n t s t e h u n g des Bodenseebeckens ist a b e r , d a ß d i e z a h l r e i c h e n V e r w e r f u n g e n , die bei d e r geologischen A u f n a h m e des w e s t l i c h e n B o d e n s e e g e b i e t e s festgestellt w u r d e n (SCHREINER 1 9 7 0 ) , die Schichten des J u r a u n d des T e r t i ä r s v e r s e t z e n . D i e a l t p l e i s t o z ä n e n Deckenschotter h i n g e g e n z i e h e n , abgesehen v o n einer A u s n a h m e , ohne S t ö r u n g i h r e G e f ä l l s l i n i e ü b e r d i e i m ä l t e r e n U n t e r b a u festgestellten V e r w e r f u n g e n h i n weg. D i e V e r w e r f u n g e n s i n d demnach ä l t e r , w a h r s c h e i n l i c h o b e r m i o z ä n e n bis p l i o z ä n e n A l t e r s . D i e e r w ä h n t e A u s n a h m e ist der J ü n g e r e Deckenschotter a u f d e m F r i e d i n g e r S c h l o ß b e r g bei Singen, d e r u m 2 0 bis 3 0 m z u tief liegt ( A b b . 4 ) . H i e r h a t i m Bereich eines Schiener Berg

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580

Höher,läge d e r 5 c h o t t e r b a r - l S

Abb. 4: Deckenschotter im westlichen Bodenseegebiet. Auf einen Schnitt von Sipplingen bis Gottmadingen projeziert. Der Jüngere Deckenschotter des Friedinger Schloßberges ist gegenüber der Schotterbasis der tieferen Schottervorkommen um 30 m abgesenkt.

76

Albert Schreiner

i m T e r t i ä r a n g e l e g t e n G r a b e n s nach A b l a g e r u n g d e r Deckenschotter eine N a c h s e n k u n g s t a t t g e f u n d e n . D e r B e t r a g v o n 3 0 m , auch w e n n er w e i t e r i m S E a u f 1 0 0 m a n s t e i g e n s o l l t e , reicht b e i w e i t e m nicht a u s , u m d i e G e s a m t e i n t i e f u n g d e s Bodenseebeckens v o n 7 0 0 m z u erklären.

Es ist jedoch offensichtlich, d a ß d i e N W - R i c h t u n g d e s Ü b e r l i n g e r u n d d e s Zeller Sees tektonisch b e d i n g t s i n d , i n d e r W e i s e , d a ß d i e fluviatile Erosion nach d e m A l t p l e i s t o z ä n d e n n e u e n t s t a n d e n e n t e k t o n i s c h e n T i e f l a g e n f o l g t e u n d d a m i t d i e R i c h t u n g für d i e n a c h ­ f o l g e n d e Gletschererosion g e w i e s e n h a t .

5 . Impakt im B o d e n s e e g e b i e t ?

F u n d e v o n B l ö c k e n a u s M a l m k a l k m i t S h a t t e r - C o n e u n d v o n S p l i t t e r n exotischer G e r o l l e in d e r O b e r e n S ü ß w a s s e r m o l a s s e d e r O s t s c h w e i z h a b e n z u d e r A n n a h m e geführt, d a ß z u r gleichen Zeit w i e i m N ö r d l i n g e r R i e s auch i m Bereich des h e u t i g e n Obersees e i n g r o ß e r M e t e o r i t e i n g e s c h l a g e n h a b e (HOFMANN 1 9 7 3 ) . Es ist jedoch d a r a u f h i n z u w e i s e n , d a ß a u f g r u n d v o n E r d ö l b o h r u n g e n n ö r d l i c h des Obersees a m O r t d e s v e r m u t e t e n I m p a k t s eher J u r a i n h e l v e t i s c h e r F a z i e s u n d nicht i n schwäbischer F a z i e s ( W e i ß j u r a ) w i e i n d e n Blöcken z u e r w a r t e n i s t .

M i t d e r E n t s t e h u n g d e s B o d e n s e e s dürfte d e r M e t e o r i t e n k r a t e r , f a l l s er sich a l s richtig h e r a u s s t e l l e n sollte, a b e r nicht i n V e r b i n d u n g g e b r a c h t w e r d e n , d e n n d e r K r a t e r w ä r e v o n d e n a l p i n e n S c h w e m m f ä c h e r n rasch v e r f ü l l t u n d m i t e i n i g e n 1 0 0 m S e d i m e n t e n d e r h ö h e ­ ren O b e r e n S ü ß w a s s e r m o l a s s e ( M e r g e l , S a n d s t e i n e u n d K o n g l o m e r a t e ä h n l i c h w i e a m P f ä n d e r ) ü b e r d e c k t w o r d e n . Erst d a n a c h h ä t t e d a n n d i e p l i o - p l e i s t o z ä n e A b t r a g u n g u n d A u s r ä u m u n g des B o d e n s e e b e c k e n s b e g o n n e n .

Schriftenverzeichnis BÜCHI, U . P . , SCHLANKE, E. & MÜLLER, E. ( 1 9 7 6 ) : Zur Geologie der Thermalwasserbohrung Kon­

stanz und ihre sedimentpetrographische Korrelation mit der Erdölbohrung Kreuzungen. — Bull. Ver. Schweiz. Petrol.-Geol. u. Ing., 4 2 , 1 0 3 : 2 5 — 3 3 ; Basel.

DEECKE, W . ( 1 9 1 6 ) : Geologie von Baden, 1 . Teil, 7 8 2 S., Berlin (Bornträger).

HEIM, Albert ( 1 9 1 9 ) : Geologie der Schweiz, Bd. I, 7 0 4 S., Leipzig (Tauschnitz).

HOFMANN, F. ( 1 9 7 3 ) : Horizonte fremdartiger Auswürflinge in der ostschweizerischen Oberen Süßwassermolasse und Versuch einer Deutung ihrer Entstehung als Impaktphänomen. — Eclogae geol. Helv., 66/1: 8 3 — 1 0 0 ; Basel.

HUF, W . ( 1 9 6 3 ) : Die Schichtenfolge der Aufschlußbohrung „Dornbirn 1 " (Vorarlberg, Österreich).

— Bull. Ver. Schweiz. Petrol.-Geol. u. -Ing., 2 9 , 7 7 : 9 — 1 0 ; Basel.

LINIGER, H. ( 1 9 6 6 ) : Das Plio-Altpleistozäne Flußnetz der Nordschweiz. — Regio Basiliensis, 7 : 1 5 8 — 1 7 7 ; Basel.

MÜLLER, G. & GEES, R. A. ( 1 9 6 8 ) : Erste Ergebnisse reflexionsseismischer Untersuchungen

—

des

Bodensee-Untergrundes. — N . J b . Geol. Paläont., Mh., 6 : 3 6 4 — 3 6 9 ; Stuttgart. , SCHREINER, A. & STAESCHE, W . ( ) : Kurzprofile der wissenschaftlichen Bohrungen „Boden­ see DFG 1 und 2". — Naturwiss., 5 4 : 8 7 — 8 8 ; Berlin, Heidelberg.

PENCK, A. ( 1 9 0 9 ) : in PENCK & BRÜCKNER: Die Alpen im Eiszeitalter, 2 . Band, 7 1 6 S., Leipzig

(Tauschnitz).

SCHREINER, A. ( 1 9 6 8 ) : Eiszeitliche Rinnen und Becken und deren Füllung im Hegau und west­ lichen Bodenseegebiet. — J h . Geol. Landesamt Baden-Württemberg, 1 0 : 7 9 — 1 0 4 ; Freiburg i. Br. — ( 1 9 7 0 ) : Erläuterungen zur geologischen Karte des Landkreis Konstanz mit Umgebung 1 : 5 0 0 0 0 . — Geol. Landesamt Baden-Württemberg: 2 8 6 S . ; Freiburg i. Br. — ( 1 9 7 5 ) : Zur Frage der tektonischen oder glazigen-fluviatilen Entstehung des Bodensees. — Jber. u. Mitt. oberrh. geol. Ver., N . F. 5 7 : 6 1 — 7 5 ; Stuttgart.

STAESCHE, W . ( 1 9 7 2 ) : Mineralogisch-sediment-petrographische und

isotopengeochemische

Unter­

suchungen an den Kernproben der wissenschaftlichen Bohrungen „Bodensee DFG I und I I " im Verlandungsgebiet des Untersees (Bodensee). — Diss. Univ. Heidelberg: 7 2 S.; Heidelberg.

— [UnveröfL] WAGNER, Georg ( 1 9 7 2 ) : Zur Geschichte des Bodensees. — J b . 1 9 6 2 , 2 7 , Ver. z. Schutz der Alpen­ pflanzen u. -Tiere: 1 7 S.; München.

77—99 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

8 Abb. 1 Tab., 2 Taf.

Hannover

1979

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers Neue Erkenntnisse über A u f b a u und Mächtigkeit des Quartärs in den a l p i n e n Tälern, im Gebiet d e s „Murnauer S c h o t t e r s " und im „Tölzer Lobus" (erste Mitteilung)

H O R S T F R A N K *)

Glacial erosion, Erosion cycle (overdeepening), Pleistocene (Mindel-Würm), Isobath (base of Qua­ ternary), Limnic sediment, B a v a r i a n Plateau (Isar-Loisadi), German Alps (Ammertal, Jackental) K u r z f a s s u n g : Es w e r d e n erste Mitteilungen gemacht über geologische Ergebnisse und Deutungen umfangreicher neuerer geophysikalischer Messungen und anschließender Bohrungen, die in Zusammenhang mit hydrogeologischen Untersuchungen für den Wasserwirtschaftlichen Rah­ menplan Isar in den alpinen T ä l e r n und alpenrandnahen Talbecken des Isar-Loisach Gletschers (Oberbayern) durchgeführt wurden. Die Lage von Depressionen (Übertiefungen) und Kulminatio­ nen (Schwellen) des verschütteten Talbodens ist zu einem großen Teil von den fluviatilen Vorfor­ men abhängig, die ihrerseits tektonische und petrographische Strukturen nachzeichnen. Fluviatile Talengen wurden zu glazialen Schwellen bzw. schmalen Rinnen umgeformt. Die Talübertiefungen betragen häufig 150 m bis 250 m z. T. sogar 350 m bis 500 m, bezogen auf den heutigen Talboden.

Der Auffüllungsvorgang der durch glaziale Erosion entstandenen Hohlformen wurde zu Anfang von Toteismassen beeinflußt. Nach ihrem Abschmelzen entstanden hintereinandergeschaltete, tiefe Seebecken, welche als Sedimentfallen wirkten u n d mit Deltaschottern und feinkörnigen Seesedi­ menten aufgefüllt wurden. Diese Auffüllung der Täler geschah zu einem großen Teil in spätrißglazialer bis frühwürmglazialer Zeit. Die glaziale Erosion w a r während der Rißeiszeit am um­ fangreichsten, während der Mindeleiszeit — zumindest in den Beckenzentren — am stärksten in die Tiefe gerichtet und während der Würmeiszeit ungleichmäßig und im allgemeinen wesentlich geringer als zu R i ß - und Mindeleiszeit.

[Glacial Overdeepend Valleys i n t h e A r e a of Isar-Loisach

Glacier

New data on the formation a n d thickness of the Quaternary in v a l l e y s of the Alps, in the area of the "Murnau Gravels", and the "Toelzer Glacial Lobe" (Initial Report)] A b s t r a c t : Initial geological results and interpretation of recently-made, extensive geo­ physical measurements and subsequent drillings in the alpine valleys and some basins in the apline forelands of the Isar-Loisach glacier (for hydrogeological investigations as contribution to the Isar water management outlines p l a n ) .

The location of glacial depressions and rises of the buried v a l l e y bottom depends to a great deal on pre-existent valleys which in turn followed tectonic and petrographic structures.

Fluviatile valley-constrictions w e r e transformed glacially into r e l a t i v e l y small channels or rock bars. The amount of glacial overdeepening lies frequently between 150 m and 250 m, p a r t l y even between 350 m and 500 m, referred to the recent bottom of the v a l l e y . The process of refilling the overdeepened basins was influenced at the beginning by dead ice. After melting, the ice left behind deep l a k e basins which functioned as sediment traps and which were subsequently refilled with delta g r a v e l and fine-grained lacustrine sediments. The refilling of the glacial basins in the considered a r e a took place m a i n l y in late Rissian to early Würmian ice age. Glacial erosion was most extensive during the Rissian ice age, the deepest erosion occurred during the Mindel ice age (at least in the centers of the overdeepened basins) and rather irregular during the Würmian ice age but in general substantially lower than in R i s s i a n and Mindel ice age. *) Anschrift des Verfassers: Dr. H. F r a n k , regentenstraße 28, 8000 München 22.

Bayerisches Geologisches Landesamt, Prinz­

78

Horst Frank

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1. E i n l e i t u n g 2. Zur B e d e u t u n g d e r V o r f o r m e n 3. L a g e u n d A u s m a ß d e r Ü b e r t i e f u n g 4. D i e e i n z e l n e n U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e 4 . 1 . D a s Q u e r t a l d e r O b e r e n I s a r zwischen der L a n d e s g r e n z e u n d W a l l g a u 4.2. D a s L ä n g s t a l d e r O b e r e n I s a r zwischen W a l l g a u u n d der S y l v e n s t e i n - E n g e 4.3. Das Q u e r t a l d e r O b e r e n I s a r zwischen S y l v e n s t e i n u n d B a d T ö l z u n d das T a l d e r Jachen 4.4. D a s G e b i e t des I s a r t a l - G l e t s c h e r s nordöstlich B a d T ö l z ( T ö l z e r L o b u s ) 4.5. Das L ä n g s t a l d e r O b e r e n A m m e r zwischen L i n d e r h o f u n d E t t a l 4.6. Das L o i s a c h t a l zwischen Eschenlohe u n d P e n z b e r g ( E s c h e n l o h e r — M u r n a u e r M o o s , Kocheler M o o s ) 4.7. Das G e b i e t des M u r n a u e r Schotters ( S t a f f e l s e e - R i e g s e e - B e c k e n u n d Becken v o n Spatzenhausen—Eberfing) 5. D a s A u s m a ß d e r g l a z i a l e n Erosion u n d z u m V o r g a n g d e r A u f f ü l l u n g g l a z i a l übertief­ ter T ä l e r 6. S c h l u ß b e m e r k u n g e n 7. Schriftenverzeichnis.

1 Einleitung D i e w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e B e d e u t u n g g l a z i a l übertiefter T ä l e r ist schon seit l ä n g e r e m b e k a n n t . S i e l i e g t v o r a l l e m in d e n g r o ß e n M ä c h t i g k e i t e n g u t d u r c h l ä s s i g e r Kiese, g r o ß e n S p e i c h e r i n h a l t e n u n d d e r i m A l p e n g e b i e t u n d a m A l p e n r a n d hohen G r u n d w a s s e r n e u b i l ­ d u n g . B e i m Z u s a m m e n t r a g e n d e r v e r f ü g b a r e n geologischen u n d h y d r o g e o l o g i s c h e n D a t e n für den w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e n R a h m e n p l a n Isar m u ß t e jedoch festgestellt w e r d e n , d a ß m i t A u s n a h m e des O b e r e n L o i s a c h t a l e s die K e n n t n i s s e ü b e r A u f b a u , Beschaffenheit u n d M ä c h t i g k e i t q u a r t ä r e r S e d i m e n t e i n d e n a l p i n e n F l u ß t ä l e r n des in F r a g e stehenden G e ­ bietes ( A b b . 1) n u r sehr dürftig w a r e n . Z w a r g a b es e i n i g e B o h r u n g e n — i m w e s e n t l i c h e n z u r W a s s e r v e r s o r g u n g — a b e r z u s a m m e n h ä n g e n d e U n t e r s u c h u n g e n , d i e sich m i t der G e o ­ l o g i e des tieferen Q u a r t ä r s b e f a ß t h ä t t e n , w a r e n nicht v o r h a n d e n .

A u s diesem G r u n d e w u r d e n z u r p l a n m ä ß i g e n U n t e r s u c h u n g d e r übertieften A l p e n ­ t ä l e r u n d e i n i g e r G e b i e t e a m A l p e n r a n d (Erstellung e i n e s h y d r o g e o l o g i s c h e n F a c h b e i t r a g e s z u m w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e n R a h m e n p l a n I s a r ) in den J a h r e n 1974 bis 1 9 7 7 geoelektrische u n d refraktionsseismische M e s s u n g e n s o w i e einige B o h r u n g e n mit d e m Z i e l durchgeführt, d i e h y d r o g e o l o g i s c h e n Eigenschaften d e r T a l f ü l l u n g e n u n d deren M ä c h t i g k e i t e n sowie d i e F o r m der v e r s c h ü t t e t e n T a l b e c k e n z u e r k u n d e n ( A b b . 1 ) .

Die geoelektrischen Messungen sowie acht in der Folgezeit (1977/78) abgeteufte hydrogeologische Untersuchungsbohrungen — im Isartal südlich Mittenwald, im Eschenloher Moos und im Ge­ biet des Murnauer Schotters nördlich des Riegsees — wurden durch das Bayerische Staatsministe­ rium für Landesentwicklung und Umweltfragen finanziert.

Die refraktionsseismischen Messungen führte das Bayerische Geologische Landesamt ( K . BADER, der auch nach Vorlage der seismischen Ergebnisse die abschließende und zusammenfassende Aus­ wertung aller geophysikalischen Messungen durchführte) mit finanzieller Unterstützung durch obiges Ministerium in eigener Regie aus.

Die geoelektrischen Messungen wurden im wesentlichen an zwei Privatfirmen vergeben. N u r die Messungen im Oberen Ammertal erfolgten durch das Niedersächsische Landesamt für Boden­ forschung (NLfB).

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

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Abb. 1: Lage der untersuchten Gebiete. 1 = letzte Vergletscherung; 2 = größte Vergletscherung (jeweils nach A. PENCK); 3 = morphologischer Alpenrand; 4 = untersuchte Gebiete.

Den beteiligten Herren ( K . BADER, B a y G L A ; J . HOMILIUS, E. DVORAK, P. WORZYK, NLfB.;

K . HÖLLEIN, L. RENATUS, Gesellschaft für angewandte Geophysik, München; M . WEIGL, Firma Prakla-Seismos, Hannover) sei für die fruchtbare Zusammenarbeit besonders gedankt. Darüber hinaus w a r mir Herr J . - P . WROBEL ( B a y G L A ) ein wertvoller Diskussionspartner. Die Firma Preussag gestattete freundlicherweise die Mitteilung einiger, das Quartär der Bohrung Vorderriß 1 betreffende Erkenntnisse. In diesem Zusammenhang gilt mein Dank besonders den Herren M. MÜLLER und G. BACHMANN.

D a s z u Ehren v o n F r a u EDITH EBERS a m 2 0 . u n d 2 1 . O k t o b e r 1 9 7 7 in R o s e n h e i m v e r ­ a n s t a l t e t e S y m p o s i u m „ G l a z i a l übertiefte T ä l e r " g a b d i e V e r a n l a s s u n g , a u s d e n l a u f e n d e n U n t e r s u c h u n g e n eine z u s a m m e n f a s s e n d e D a r s t e l l u n g e i n i g e r b i s d a t o v o r l i e g e n d e r Er­ gebnisse z u geben.

I m f o l g e n d e n w i r d n u n a u s d e m G e s a m t k r e i s d e r geologischen u n d h y d r o g e o l o g i s c h e n E r g e b n i s s e ) ein für d i e Q u a r t ä r g e o l o g i e b e s o n d e r s i n t e r e s s a n t e r Ausschnitt, d e r sich m i t d e r A u s f o r m u n g u n d d e r A u s f ü l l u n g d e r g l a z i a l übertieften T a l a b s c h n i t t e b e f a ß t , h e r a u s ­ gegriffen u n d erste Ü b e r l e g u n g e n z u m A l t e r u n d z u r E n t s t e h u n g d e r g l a z i a l e n F o r m e n und Sedimente angestellt.

1

D i e v o r l i e g e n d e A r b e i t beschränkt sich a u f d i e in A b b . 1 a u s g e w i e s e n e n a l p i n e n b z w . a l p e n r a n d n a h e n T a l b e c k e n des I s a r - L o i s a c h - G l e t s c h e r s . S i e b a s i e r t a u f d e n Ergebnissen geoelektrischer u n d r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e r M e s s u n g e n , a u f d e n v o r h a n d e n e n ä l t e r e n B o h ­ r u n g e n s o w i e a u f d e n i m A n s c h l u ß a n d i e G e o p h y s i k abgeteuften B o h r u n g e n . Ü b e r d i e A n w e n d b a r k e i t geophysikalischer Methoden, deren Aussagemöglichkeiten u n d in Aus­ schnitten auch über d i e g e o p h y s i k a l i s c h e n Ergebnisse selbst, w i r d durch BADER ( 1 9 7 9 ) ebenfalls i n diesem B a n d berichtet. l ) Eine Veröffentlichung der hydrogeologischen und wasserwirtschaftlichen Ergebnisse ist vor­ gesehen.

80

Horst Frank

2. Zur Bedeutung der V o r f o r m e n D i e durch d a s L o i s a c h t a l u n d d a s I s a r t a l b z w . ü b e r d a s W a l c h e n s e e - B e c k e n nach N v o r d r i n g e n d e n G l e t s c h e r s t r ö m e v e r e i n i g t e n sich a m A l p e n r a n d z u d e m v i e r g l i e d r i g e n I s a r - L o i s a c h - V o r l a n d g l e t s c h e r ( A b b . 1 ; v o n W nach E: A m m e r s e e - , W ü r m s e e - , W o l f r a t s ­ h a u s e n e r - u n d I s a r t a l - T e i l g l e t s c h e r ) . D a b e i w a r d e r westlichste bei Eschenlohe a u s d e m L o i s a c h t a l a u s t r e t e n d e G l e t s c h e r a r m , w a s seine A u s d e h n u n g i m V o r l a n d , sein V o r d r i n g e n nach N u n d seine S c h ü r f a r b e i t a n b e l a n g t , der b e d e u t e n d s t e , der I s a r t a l - G l e t s c h e r , z u m i n ­ dest b e z ü g l i c h s e i n e r F l ä c h e n a u s d e h n u n g , d e r k l e i n s t e u n d u n b e d e u t e n d s t e T e i l g l e t s c h e r .

W ä h r e n d d e r h ö h e r e n E i s s t ä n d e h a t t e n diese k a l k a l p i n e n T a l g l e t s c h e r ü b e r den F e r n p a ß , d a s T o r v o n M i t t e n w a l d u n d d i e Achensee-Furche V e r b i n d u n g m i t d e m m ä c h t i g e n Eis des I n n t a l e s . S i e b i l d e t e n ein z u s a m m e n h ä n g e n d e s E i s s t r o m n e t z , welches n u r die höchsten G i p f e l u n d K a m m r e g i o n e n frei l i e ß .

Bereits d i e ä l t e s t e n d e r eiszeitlichen Gletscher f a n d e n ein sicherlich g u t a u s g e b i l d e t e s E n t w ä s s e r u n g s n e t z v o r (LEVY 1 9 2 0 , WILHELM 1 9 6 1 ) , dessen G e f ä l l e u n d R i c h t u n g i h r e e i g e n e B e w e g u n g u n d d i e R i c h t u n g i h r e s V o r d r i n g e n s z w a n g s l ä u f i g entscheidend b e e i n ­ flußt haben müssen u n d dessen T a l f o r m e n d a r ü b e r h i n a u s sicherlich g a n z wesentliche V o r ­ g a b e n lieferten für d e n A n s a t z d e r g l a z i a l e n Erosion (siehe auch KLEBELSBERG 1 9 4 8 : 3 7 1 ) .

B e k a n n t e r m a ß e n ist d a s fließende W a s s e r in b e s o n d e r e r W e i s e b e f ä h i g t , H ä r t e u n t e r ­ schiede der G e s t e i n e h e r a u s z u p r ä p a r i e r e n u n d T ä l e r d o r t b e v o r z u g t a n z u l e g e n , w o w e n i g e r w i d e r s t a n d s f ä h i g e G e s t e i n e u n d geologische F a l t e n - o d e r B r u c h s t r u k t u r e n e i n e v e r s t ä r k t e A u s r ä u m u n g b e g ü n s t i g t e n u n d d i e E n t w ä s s e r u n g s r i c h t u n g m i t b e s t i m m t e n . Tektonische B e ­ w e g u n g e n s o l l t e n , z u m i n d e s t i m h i e r betrachteten A u s s c h n i t t d e r K a l k a l p e n , diese s e l e k ­ t i v e Erosion in d e r R e g e l eher u n t e r s t ü t z t a l s b e h i n d e r t h a b e n . B e t r a c h t e n w i r die h e u t i g e n H a u p t t ä l e r , so l ä ß t sich p r a k t i s c h in j e d e m F a l l e i n e Ü b e r e i n s t i m m u n g d e r e i n z e l n e n T a l ­ strecken m i t e n t s p r e c h e n d e n geologischen S t r u k t u r e n k o n s t a t i e r e n : —

D a s O b e r e A m m e r t a l ist z w i s c h e n L i n d e r h o f u n d E t t a l als L ä n g s t a l e n t l a n g r e l a t i v weicher Schichten des R h ä t bis C e n o m a n — des sog. g r o ß e n M u l d e n z u g e s — a n ­ gelegt.

—

D a s O b e r e L o i s a c h t a l h ä l t sich z w i s c h e n G a r m i s c h - P a r t e n k i r c h e n u n d an N N E - v e r l a u f e n d e V e r w e r f u n g e n ( L o i s a c h - S t ö r u n g ) .

Eschenlohe

—

D a s O b e r e I s a r t a l ist z w i s c h e n d e r L a n d e s g r e n z e u n d W a l l g a u a l s Q u e r t a l v e r m u t ­ lich a n e i n e t e k t o n i s c h e S c h w ä c h e z o n e , z w i s c h e n W a l l g a u u n d d e r S y l v e n s t e i n - E n g e als L ä n g s t a l a n d i e Achse des W a m b e r g e r S a t t e l s u n d z w i s c h e n S y l v e n s t e i n - E n g e u n d B a d T ö l z v e r m u t l i c h e b e n f a l l s a n eine t e k t o n i s c h e Q u e r s t ö r u n g g e b u n d e n

—

D a s T a l d e r J a c h e n v e r l ä u f t a l s L ä n g s t a l i n n e r h a l b der D o p p e l m u l d e des B a y e r i ­ schen S y n k l i n o r i u m s , d e r e n K e r n e sich a u s w e i c h e r e n Schichten des R h ä t u n d J u r a aufbauen.

Diese Ü b e r e i n s t i m m u n g v o n h e u t i g e m T a l v e r l a u f u n d G e o l o g i e ist p r ä g l a z i a l v o r ­ g e g e b e n , v o m G l e t s c h e r a l l e i n e geschaffene H a u p t t ä l e r e x i s t i e r e n ( i m K a l k a l p i n ) nicht. D i e B e f ä h i g u n g des f l i e ß e n d e n W a s s e r s , s e l e k t i v z u e r o d i e r e n , ü b e r t r a f d i e des Eises. D i e G l e t ­ scher w a r e n s o z u s a g e n N a c h f o l g e r , d i e a u f i h r e W e i s e nach den — a l l e r d i n g s n u r u n z u ­ l ä n g l i c h b e k a n n t e n — Gesetzen d e r E i s m e c h a n i k d a s W e r k des W a s s e r fortsetzten. D a b e i e n t w i c k e l t e sich u. a. eine n e u e A r t d e r E r o s i o n s f o r m — die Ü b e r t i e f u n g , h i e r u n d i m f o l g e n d e n e i n s c h r ä n k e n d gebraucht a l s Schaffung eines d e m V o r s t o ß d e r Gletscher e n t ­ gegengerichteten Gefälles.

N a c h L o u i s ( 1 9 6 0 : 1 8 3 ff.) ist in erster L i n i e d i e b l o c k s c h o l l e n a r t i g e B e w e g u n g schnell fließender Gletscher für d i e A u s b i l d u n g g l a z i a l e r Ü b e r t i e f u n g e n v e r a n t w o r t l i c h z u machen.

L a n g s a m e r f l i e ß e n d e , sich w i e e i n e z ä h e F l ü s s i g k e i t v e r h a l t e n d e Gletscher ( w i e e t w a d i e

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

81

h e u t i g e n A l p e n g l e t s c h e r ) w ü r d e n danach e h e r v o r h a n d e n e U n e b e n h e i t e n des U n t e r g r u n ­ des b e s e i t i g e n , u. a. an E i n e n g u n g e n des Gletscherquerschnittes v e r s t ä r k t in d i e T i e f e e r o d i e r e n . E i n e b l o c k s c h o l l e n a r t i g e B e w e g u n g w ü r d e jedoch a m o b e r e n E n d e e i n e r G e f ä l l s v e r f l a c h t u n g v e r s t ä r k t , a m oberen Ende e i n e r G e f ä l l s v e r s t e i l u n g v e r m i n d e r t e r o d i e r e n , m i t h i n Ü b e r t i e f u n g e n u n d S c h w e l l e n schaffen.

E i n e f l u v i a t i l e n t s t a n d e n e g e s t e i n s b e d i n g t e b z w . geologisch b e d i n g t e T a l v e r e n g u n g w ü r d e d a n n , schließt m a n sich o b i g e r M e i n u n g a n , bei einer B r u c h s c h o l l e n b e w e g u n g des Eises z u r S c h w e l l e , bei fließender B e w e g u n g z u e i n e r schmalen R i n n e u m g e f o r m t .

B e i d e F o r m e n b z w . gemischte F o r m e n s i n d i m k a l k a l p i n e n T e i l des I s a r - L o i s a c h Gletschers r e a l i s i e r t , so d a ß i n A n l e h n u n g a n L o u i s ( 1 9 6 0 ) auf e i n e gemischte B e w e g u n g s ­ a r t ( e t w a i m S i n n e einer z e i t l i c h e n oder a u c h r ä u m l i c h e n A b f o l g e d e r verschiedenen B e ­ w e g u n g s a r t e n z u verschiedenen S t a d i e n d e r G l e t s c h e r a u s b r e i t u n g ) d e r eiszeitlichen G l e t ­ scher geschlossen w e r d e n k ö n n t e . D a b e i w i r d v o r a u s g e s e t z t , d a ß w e n i g s t e n s i m k a l k a l p i ­ nen Bereich nicht der Gletscher T a l v e r e n g u n g e n u n d T a l w e i t u n g e n neu schuf, s o n d e r n d a ß diese a l s f l u v i a t i l e V o r f o r m e n v e r e r b t w u r d e n . E i n Beispiel für d i e E r h a l t u n g f l u v i a t i l e r T a l f o r m e n u n d die A u s b i l d u n g einer S c h w e l l e ist d i e S y l v e n s t e i n k l a m m , d i e n u r i m oberen T e i l g l a z i a l ü b e r f o r m t w u r d e s o w i e e i n e m u t m a ß l i c h e K l a m m östlich E t t a l ( a l t e r A m m e r l a u f ) . Enge glazial ausgeformte R i n n e n sind vor allem südlich M i t t e n w a l d und bei Eschenlohe v o r h a n d e n . S i e stellen, r e l a t i v z u d e n g l e t s c h e r e i n w ä r t s g e l e g e n e n T a l ü b e r ­ tiefungen, g l e i c h z e i t i g S c h w e l l e n r e g i o n e n d a r ( T a f . 2 u n d A b b . 2 ) .

W a s für d e n a l p i n e n Bereich a l s eine t r i v i a l e F e s t s t e l l u n g z u g e l t e n h a t , n ä m l i c h d i e Beeinflussung v o n Gletscherausbreitung u n d Gletschererosion durch d i e V o r f o r m e n , h a t m i t S i c h e r h e i t für d i e A u s b r e i t u n g u n d t e i l w e i s e w o h l auch für d i e E r o s i o n s a r b e i t d e r Gletscher i m V o r l a n d e zu g e l t e n . Wesentliche U n t e r s c h e i d u n g s m e r k m a l e zu den V e r h ä l t ­ nissen in d e n A l p e n sind d i e s t a r k e R e d u z i e r u n g d e r seitlichen E i n e n g u n g e n u n d d i e w o h l sanfteren u n d für den Gletscher w e n i g e r v e r b i n d l i c h e n V o r f o r m e n . Dennoch w e r d e n d i e Gletscher bei i h r e m e r s t m a l i g e n A u s t r i t t a u s d e m A l p e n k ö r p e r e n t l a n g der v o r h a n d e n e n T a l u n g e n v o r g e d r u n g e n sein, diese w e i t e r a u s g e f o r m t haben u n d sie n u r d o r t v e r l a s s e n h a b e n , w o i h r V e r l a u f v o n d e r generell n o r d w ä r t i g e n V o r s t o ß r i c h t u n g des Eises a l l z u s e h r a b w i c h . D i e s e E i n s c h r ä n k u n g g i l t in erster L i n i e für d a s Gebiet n ö r d l i c h des M u r n a u e r Mooses s o w i e i m K a l k a l p i n f ü r den E i s a r m , d e r v o n W a l l g a u a u s ü b e r d a s W a l c h e n s e e Becken u n d d e n Kesselberg d e n d i r e k t e n W e g ins Kocheler M o o s n a h m . D i e A b l e n k u n g des Eisstromes a u s dem I s a r t a l ( I s a r t a l - G l e t s c h e r ) bei B a d T ö l z n a c h N E ist sicherlich durch d a s i n gleicher R i c h t u n g v e r l a u f e n d e p r ä g l a z i a l e I s a r t a l b e g ü n s t i g t u n d d u r c h die a b l e n k e n d e b z w . s t a u e n d e W i r k u n g des g r ö ß e r e n benachbarten W o l f r a t s h a u s e n e r G l e t ­ schers b z w . d u r c h den v o n E h e r fehlenden E i s d r u c k ( k l e i n e r T e g e r n s e e - G l e t s c h e r ) v e r ­ ursacht.

3. Lage und A u s m a ß d e r Übertiefungen A u s Taf. 1 u n d 2 s o w i e A b b . 2, 3 u n d 5 s i n d L a g e und A u s m a ß der g l a z i a l e n T a l ­ ü b e r t i e f u n g e n u n d der sie t r e n n e n d e n F e l s k u l m i n a t i o n e n ( b z w . S c h w e l l e n ) s o w i e G e f ä l l e u n d F o r m d e r Felssohle zu e n t n e h m e n .

B e t r a c h t e t m a n d i e Ü b e r t i e f u n g s z e n t r e n i m H i n b l i c k auf d i e u n t e r s t r o m i g g e l e g e n e n S c h w e l l e n , so l ä ß t sich k e i n e einheitliche L a g e b e z i e h u n g feststellen. S i e liegen s o w o h l n ä h e r a m B e c k e n a u s g a n g a l s auch in dessen M i t t e l t e i l o d e r n ä h e r a m B e c k e n e i n g a n g . A u c h G l e t s c h e r k o n f l u e n z e n lassen sich n u r in w e n i g e n F ä l l e n für d i e E x i s t e n z u n d L a g e v o n T a l ü b e r t i e f u n g e n v e r a n t w o r t l i c h machen. S o e t w a bei V o r d e r r i ß u n d a n der M ü n d u n g des Jachentales in das Isartal.

6

Eiszeitalter u. Gegenwart

Abb. 2: Geologische Längsschnitte durch die quartären Talfüllungen des Isartales zwischen der Landesgrenze und Bad Tölz bzw. Schaftlach und des Loisachtales zwischen Garmisch-Partenkirchen und Penzberg. (Nach Geophysik und Bohrungen.)

Bohrungen: 1 = gewerbl. Brunnen Garmisch-P.; 2 = Wasserwerke München; 3 = B 3/77 B a y G L A ; 4 = B 1/77 B a y G L A ; 5 = B 2/77 B a y G L A ; 6 = Staudengraben; 7 = Ochsensitz; 8 = TB Vorderriß 1; 9 = Fall; 10 = Sylvenstein; 11 = W V L e n g g r i e s ; 12 = Reichersbeuern 1; 13 = Schaftlach.

83

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

N a h e l i e g e n d w ä r e es, H ä r t e u n t e r s c h i e d e e n t l a n g der v o m Gletscher f r e i g e l e g t e n F e l s ­ sohle, z u s ä t z l i c h z u der v o n d e r M e c h a n i k d e s Eises, d e m S o h l g e f ä l l e u n d der p r ä g l a z i a l e n T a l f o r m a b h ä n g i g e n E r o s i o n s w i r k u n g , für d e n örtlich unterschiedlichen g l a z i a l e n T i e f e n ­ schurf v e r a n t w o r t l i c h zu m a c h e n . Gewisse A n h a l t s p u n k t e in d i e s e r R i c h t u n g sind i n F o r m v o n d i e Q u e r t ä l e r k r e u z e n d e n tektonischen S t r u k t u r e n (leichter e r o d i e r b a r e S a t t e l k e r n e , A u f l o c k e r u n g des G e s t e i n s v e r b a n d e s durch D e c k e n ü b e r s c h i e b u n g ) v o r h a n d e n u n d w e i t e r u n t e n beschrieben.

A n d e r e r s e i t s gibt es H i n w e i s e ( A b b . 2 ) , d a ß d i e i m mehr o d e r w e n i g e r e i n h e i t l i c h w i ­ d e r s t ä n d i g e n Q u a r t ä r v e r l a u f e n d e Sohle des a u f d e n m a x i m a l e r o d i e r e n d e n Gletscher fol­ g e n d e n Eisstromes ebenfalls d o r t ihre Ü b e r t i e f u n g e n b z w . S c h w e l l e n besaß, w o d i e s auch i m Profil der Festgesteinsoberfläche der F a l l w a r .

I n s g e s a m t betrachtet w i r d h i e r die A u f f a s s u n g v e r t r e t e n , d a ß Gesteinsunterschiede — f a l l s deutlich v o r h a n d e n — z w a r die T i e f e n e r o s i o n des Gletschers erleichtert h a b e n m ö g e n , a b e r w e d e r e i n e n o t w e n d i g e , noch h i n r e i c h e n d e V o r a u s s e t z u n g für j e d w e d e n Tiefenschurf d a r s t e l l t e n . D i e Gesetze d e r G l e t s c h e r b e w e g u n g ( - m e c h a n i k ) i m V e r e i n m i t den f l u v i a t i l e n V o r f o r m e n — T a l w e i t e u n d S o h l g e f ä l l e — s i n d a l s d i e H a u p t f a k t o r e n für die E n t s t e h u n g g l a z i a l e r Ü b e r t i e f u n g e n u n d S c h w e l l e n a n z u s e h e n , w o b e i i m V e r b a n d m i t d e m E i s auf­ t r e t e n d e s s u b g l a z i ä r e s W a s s e r in u n b e k a n n t e m , a b e r sich nicht d o m i n i e r e n d e m A u s m a ß d i e g l a z i a l e Tiefenerosion u n t e r s t ü t z t h a b e n m a g . Ü b e r das A u s m a ß der g l a z i a l e n Ü b e r ­ tiefung gibt d i e Z u s a m m e n s t e l l u n g in T a b . 1 A u f s c h l u ß .

Tab. 1: Ubertiefungsbeträge

m a x i m a l e Eintiefung unter den rezenten Talboden Ammertal, westlich Ettal Loisachtal, südlich Eschenlohe Eschenloher Moos Isartal, südlich Mittenwald Isartal, westlich Sylvenstein-Enge

durchschnittliches, rückwärts gerichtetes Gefälle

ca. 150 m

ca. 1 : 20

400—550 m

1 : 20 bis 1 : 40

ca. 200—250 m

ca. 1 : 10 bis 1 : 15

160—180 m

1 : 30 bis 1 : 40

ca. 350 m

1 : 40 bis 1 : 50

Westliches Jachental

ca.

Tölzer Lobus (Reichersbeuern)

ca. 250 m

80 m

ca. 1 : 25 1 : 30 bis 1 : 50

Staffelsee-Riegsee-Becken

ca. 120 m

ca. 1 : 40

Becken von Spatzenhausen-Eberfing

ca. 120 m

ca. 1 : 150

D a s G e f ä l l e d e r v e r s c h ü t t e t e n Felssohle i s t i n d e r R e g e l nicht g r ö ß e r als 5 % . B e i F a r ­ chant f ä l l t jedoch die Felssohle m i t 8 — 1 0 % n a c h N ein, i m n ö r d l i c h e n Eschenloher M o o s steigt sie zu d e n K ö g e l n m i t e t w a 1 0 % an.

D i e verschütteten T e i l e d e r T a l q u e r s c h n i t t e ( A b b . 3) sind m u l d e n - bis t r o g f ö r m i g . D i e F l a n k e n s t e i l h e i t k a n n in k a l k a l p i n e n T ä l e r n b i s 4 5 G r a d u n d m e h r b e t r a g e n ( P r o f i l e 4, 5 u n d 7 in A b b . 3 ) . A m A l p e n r a n d sind die v e r s c h ü t t e t e n T ä l e r i m Querschnitt sehr flach.

D i e Gletscher h a b e n dort i n d e n Gesteinen des F l y s c h , befreit v o n d e r seitlichen E i n e n g u n g , z u s ä t z l i c h s t ä r k e r in die B r e i t e g e w i r k t . D i e E i n t i e f u n g s b e t r ä g e s i n d jedoch m i t 1 5 0 bis 2 0 0 m ( 2 5 0 m ? ) i m m e r noch e r s t a u n l i c h hoch u n d nicht g r u n d s ä t z l i c h g e r i n g e r a l s i m B e ­ reich d e r K a l k a l p e n .

6

*

84

Horst Frank

NW

SE

1

500m

M.d.L.

Abb. 3: Unüberhöhte Querschnitte durch verschüttete Täler im Kalkalpin und Flysch (f). Bei­ spiele glazialer Talformen. (Nach Geophysik und Bohrungen.)

1 = Loisachtal SE Murnau (f); 2 = Isartal S Bad Tölz ( f ) ; 3 Isartal bei Lenggries (f); 4 = Isar­ tal bei Vorderriß; 5 = Isartal Ochsensitz; 6 = Isartal 1,5 km N der Landesgrenze; 7 = Isartal S Ortsrand von Mittenwald.

4. Die einzelnen Untersuchungsgebiete 4.1. D a s

Quertal

der

Oberen

Landesgrenze

und

Isar

zwischen

der

W a l l g a u

Bezüglich d e r M o r p h o l o g i e des verschütteten T a l b e c k e n s l ä ß t sich e i n e U n t e r g l i e d e r u n g in drei T e i l e i n h e i t e n v o r n e h m e n ( A b b . 2 u. T a f e l 2 ) : — in e i n e n g u t a u s g e b i l d e t e n T a l t r o g z w i s c h e n d e r L a n d e s g r e n z e u n d der L e u t a s c h ­ m ü n d u n g (südlicher O r t s r a n d v o n M i t t e n w a l d ) — in e i n e n w e n i g e r d e u t l i c h e n ( b z w . w e n i g e r g u t u n t e r s u c h t e n ) T r o g zwischen d e r L e u t a s c h m ü n d u n g u n d d e r a m östlichen T a l r a n d a u s h e b e n d e n M i t t e n w a l d e r K a r ­ w e n d e l m u l d e (j in Taf. 2 ) — u n d in d e n nach N a n s c h l i e ß e n d e n T a l a b s c h n i t t , der in d a s I s a r l ä n g s t a l u n t e r h a l b W a l l g a u überleitet.

W ä h r e n d d e r südliche T a l t r o g s o w o h l durch e i n e V e r e n g u n g des T a l e s a l s auch d u r c h eine A u f r a g u n g des F e l s u n t e r g r u n d e s ( S c h w e l l e ) n a c h N a b g e g r e n z t ist, deutet sich e i n e A b t r e n n u n g des m i t t l e r e n v o m n ö r d l i c h e n T a l a b s c h n i t t n u r durch ein N ä h e r t r e t e n der Fest­ g e s t e i n s r ä n d e r a n . D e r n ö r d l i c h e d e r drei T a l t r ö g e g e h t bei K r ü n / W a l l g a u in den T a l t r o g

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

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des I s a r l ä n g s t a l e s über u n d b i l d e t mit ihm, w a s d i e g l a z i a l e A u s f o r m u n g des v e r s c h ü t t e t e n T a l e s anbetrifft, eine Einheit. E i n e w e n i g m a r k a n t e A u f w ö l b u n g ( w e n i g e D e k a m e t e r ) des Felsbodens ist m ö g l i c h e r w e i s e b e i K r ü n v o r h a n d e n .

Ein recht uneinheitliches B i l d ergibt sich, w e n n m a n die Z u s a m m e n h ä n g e z w i s c h e n d e r g l a z i a l e r o s i v e n T a l f o r m ( T a l w e i t e n und T a l t i e f e n ) u n d den geologischen S t r u k t u r e n des F e s t g e s t e i n s r a h m e n s betrachtet (Taf. 2 ) . So l i e g t südlich M i t t e n w a l d ( R i e d b o d e n ) d i e m a x i ­ m a l e , g l a z i a l e T a l ü b e r t i e f u n g v o n 1 8 0 — 2 0 0 m u n t e r G e l ä n d e ( 7 7 0 m bis 7 5 0 m ü b . N N ) d o r t , w o e i n e s a t t e l a r t i g e S t r u k t u r mit a l p i n e m M u s c h e l k a l k u n d R e i c h e n h a l l e r Schichten im Kern s o w i e eine Überschiebung (Inntal-Einheit/Lechtal-Einheit) das Isartal kreuzen.

D i e n u r d u r c h e i n e r e l a t i v s c h m a l e R i n n e ( B o d e n bei ca. 1 1 0 m u n d G e l ä n d e b z w . ca8 1 0 m üb. N N ) durchschnittene S c h w e l l e ( 5 0 m u n d G e l ä n d e , 8 7 0 m ü b . N N ) in H ö h e der L e u t a s c h m ü n d u n g l i e g t i m W e t t e r s t e i n k a l k u n d f ä l l t nach N d o r t , w o dieser v o n e i n e m schmalen S t r e i f e n w e n i g e r w i d e r s t ä n d i g e r R a i b i e r Schichten a b g e l ö s t w i r d , rasch a b . I m Bereich des v o n R a i b i e r Schichten g e b i l d e t e n K e r n s des W a m b e r g e r S a t t e l s ( B a r m s e e — K r ü n — W a l l g a u ) ist jedoch e i n e A b h ä n g i g k e i t d e r g l a z i a l e n T i e f e n e r o s i o n v o n d e r G e ­ steinsbeschaffenheit nicht ersichtlich. D i e G l e t s c h e r e r o s i o n h a t h i e r ( o b e r h a l b 8 5 0 m ü b . N N ) s t ä r k e r in d i e B r e i t e g e a r b e i t e t u n d das T a l b e c k e n v o n W a l l g a u g e b i l d e t . V e r a n t w o r t l i c h für die s t ä r k e r e B e t o n u n g d e r Seitenerosion scheint d i e V e r z w e i g u n g des I s a r t a l g l e t s c h e r s in drei v e r s c h i e d e n w e r t i g e A r m e (deutlich z u m i n d e s t v o r E r r e i c h u n g d e r Gletscherhöchst­ s t ä n d e ) b z w . verschiedene H a u p t e i s s t r o m r i c h t u n g e n z u sein, n ä m l i c h nach N d u r c h d a s O b e r n a c h t a l i n R i c h t u n g W a l c h e n s e e - u n d Kochelsee-Becken ( H a u p t v o r s t o ß r i c h t u n g ) nach E in d a s I s a r l ä n g s t a l hinein s o w i e nach W i n R i c h t u n g L o i s a c h t a l ( T r a n s f l u e n z z u m L o i ­ sach t a l - G l e t s c h e r ) . Der in d i r e k t e r L i n i e a u f d a s A l p e n v o r l a n d z u f l i e ß e n d e G l e t s c h e r a r m h a t i m W a l c h e n s e e - B e c k e n e r n e u t eine e r h e b l i c h e Ü b e r t i e f u n g ( 1 9 6 m u n t e r S e e s p i e g e l u n d 2 5 0 — 3 0 0 m u n t e r K e s s e l b e r g ) geschaffen, d i e m i t einer m a r k a n t e n geologischen L ä n g s ­ s t r u k t u r — d e m W e s t t e i l des B a y e r i s c h e n S y n k l i n o r i u m s — z u s a m m e n f ä l l t .

In der r i n n e n f ö r m i g e n A u s b i l d u n g des n a c h E z u in das I s a r l ä n g s t a l a b s c h w e n k e n d e n v e r s c h ü t t e t e n T a l e s k o m m t d a s E r b e der f l u v i a t i l e n V o r f o r m d e u t l i c h z u m A u s d r u c k . D i e D i s k r e p a n z z w i s c h e n R i n n e n f o r m und b o g i g e m V e r l a u f des v e r s c h ü t t e t e n T a l e s a u f der einen S e i t e u n d der b e c k e n a r t i g e n A u s w e i t u n g d e s ü b e r dem h e u t i g e n A u f s c h ü t t u n g s n i v e a u g e l e g e n e n T a l q u e r s c h n i t t e s a u f der a n d e r e n S e i t e ist m ö g l i c h e r w e i s e durch s t o c k w e r k s a b ­ h ä n g i g e ( o d e r / u n d v o m E i s s t a n d a b h ä n g i g e ) U n t e r s c h i e d e in der G l e t s c h e r b e w e g u n g z u e r ­ k l ä r e n . W ä h r e n d i n den u n t e r e n T e i l e n d a s G l e t s c h e r e i s n u r t r ä g e — w e i l aus seiner n o r d w ä r t i g e n H a u p t v o r s t o ß r i c h t u n g a b g e l e n k t — n a c h E durch d a s I s a r t a l abfloß o d e r g a r , v o r a l l e m w ä h r e n d der höheren E i s s t ä n d e , s t a g n i e r t e b z w . k e i n e w e s t ö s t l i c h e B e w e g u n g s k o m ­ p o n e n t e a u f w i e s , w a r es i m G e b i e t v o n W a l l g a u durch die seitliche A u s w e i t u n g des G l e t ­ schers in d e r L a g e in die B r e i t e z u schürfen.

D i e Beschaffenheit der g l a z i a l e n T a l f ü l l u n g w u r d e durch g e o e l e k t r i s c h e M e s s u n g e n u n d z w e i S p ü l b o h r u n g e n ( e r g ä n z t durch B o h r l o c h m e s s u n g e n ) a m südlichen O r t s r a n d v o n M i t t e n w a l d ( B 2 / 7 7 ; B e i m G e r b e r , E. T. 1 1 4 m ) u n d 1,5 k m n ö r d l i c h der L a n d e s g r e n z e (B 1 : 77; R i e d b o d e n , E- T. 8 0 m ) näher u n t e r s u c h t . D a s T r o g b e c k e n südlich M i t t e n w a l d w i r d ü b e r w i e g e n d v o n k i e s i g e n S e d i m e n t e n a u f g e b a u t , die einen unterschiedlichen, t e u f e n a b h ä n g i g e n Schluffgehalt a u f w e i s e n . Die B o h r u n g B 2 / 7 7 ( A n s a t z h ö h e c a . 9 2 1 m ü b . N N ) erreichte bei 1 0 9 , 6 m den W e t t e r s t e i n k a l k u n d durchteufte bis in 5 5 m s p ä t - bis p o s t g l a ­ z i a l e , ü b e r w i e g e n d aus h e l l e n K a r b o n a t g e r ö l l e n ( W e t t e r s t e i n k a l k ) bestehende, m i t t e l - bis g r o b k ö r n i g e , t e i l w e i s e s t e i n i g e , schluffarme K i e s e . Zwischen 55 m u n d 6 1 m w u r d e n z w e i M e t e r s t a r k schluffige Kiese u n d v i e r M e t e r s c h l u f f i g e - t o n i g e S e d i m e n t e angetroffen, d i e a l s w ü r m e i s z e i t l i c h e M o r ä n e g e d e u t e t w e r d e n . D a r u n t e r folgen bis z u m felsigen T a l b o d e n p r ä w ü r m - b z w . früh w ü r m e i s z e i t l i c h e , schluffige Kiese. Eine ä h n l i c h e G l i e d e r u n g e r g i b t sich für d i e B o h r u n g B 1/77 ( A n s a t z h ö h e c a . 9 4 4 , 5 m üb. N N ) . H i e r folgen u n t e r den

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Horst Frank

4 2 m m ä c h t i g e n , g r o b e n s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e n Schottern bis E n d t e u f e bei 8 0 m ( i m Q u a r t ä r ) e b e n f a l l s schluffreichere K i e s e mit n u r g e r i n g e n K r i s t a l l i n a n t e i l e n . Ein M o r ä n e n ­ h o r i z o n t ist nicht v o r h a n d e n .

Die i m Bereich des K r ü n e r S t a u w e h r e s i m U n t e r g r u n d l i e g e n d e n z. T . auch a n d e n T a l r ä n d e r n a n s t e h e n d e n f r ü h w ü r m g l a z i a l e n ( u n d ä l t e r e n ? ) S e e t o n e ) (JERZ & U L R I C H 1 9 6 6 ) füllen d o r t bis auf d i e obersten 3 0 — 4 0 m, w e l c h e v o n s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e n K i e s e n e i n g e n o m m e n w e r d e n , den g e s a m t e n Querschnitt a u s . S i e v e r z a h n e n sich (Taf. 2 ) m i t v o r ­ w i e g e n d v o n S , a b e r auch a u s westlichen R i c h t u n g e n geschütteten, k i e s i g e n S e d i m e n t e n ( z . T . D e l t a s c h o t t e r ) . Zwischen K r ü n u n d W a l l g a u g e h e n die S e e s e d i m e n t e in Kiese ü b e r .

Eine Felsschwelle, w e l c h e den A u f s t a u eines Sees h e r v o r g e r u f e n h a b e n k ö n n t e , ist n i c h t v o r h a n d e n . D i e U r s a c h e für d i e S e e b i l d u n g ist w o h l a m ehesten in einer T a l v c r b a u u n g durch M o r ä n e n z u suchen.

2

4.2. D a s

Längstal und

der der

Oberen

Isar

zwischen

Wallgau

S y l v e n s t e i n - E n g e

D a s I s a r t a l v e r l ä u f t in d i e s e m Abschnitt e n t l a n g d e r Achse des d o r t ü b e r w i e g e n d a u s H a u p t d o l o m i t bestehenden W a m b e r g e r S a t t e l s . N u r i m T a l b e c k e n v o n W a l l g a u b i l d e n R a i b i e r Schichten den U n t e r g r u n d u n d t e i l w e i s e auch die T a l f l a n k e n . D i e Felssohle d e s T a l e s w e i s t bis e t w a 1 , 5 k m w e s t l i c h der R i ß b a c h m ü n d u n g ein G e f ä l l e auf, welches g e ­ r i n g e r ist a l s d a s des h o l o z ä n e n T a l b o d e n s . Erst in A n n ä h e r u n g a n d a s R i ß b a c h t a l e r f o l g t eine rasche E i n t i e f u n g bis auf m i n d e s t e n s 3 6 2 m u n t e r G e l ä n d e ( 4 5 0 m üb. N N ; T i e f b o h ­ r u n g V o r d e r r i ß 1 ) . V o n d o r t s t e i g t d i e Felssohle w i e d e r a n u n d erreicht in der S y l v e n s t e i n Enge eine H ö h e v o n c a . 6 3 0 m ü b . N N b z w . 9 0 m u n t e r G e l ä n d e (SCHMIDT-THOME 1 9 5 0 , 1 9 5 5 ; K l a m m b o d e n ) . G a n z offensichtlich ist d i e s t a r k e Ü b e r t i e f u n g i m Bereich d e r R i ß ­ bachmündung auf die Konfluenz von Rißbachtal-Gletscher und Isartal-Gletscher und den dadurch erhöhten Gletschereisabstrom bzw. -fließgeschwindigkeit zurückzuführen. Eine g e s t e i n s b e d i n g t e , s e l e k t i v e E r o s i o n des Gletschereises ist m i t z i e m l i c h e r Sicherheit a u s z u ­ schließen.

Die k o n v e x e n Flankenteile der asymmetrischen Querprofile „Ochsensitz" und „ V o r ­ d e r r i ß " ( T a f e l 2 , Prof. N r . 5 u n d 6 ) entsprechen e i n e r i m R i ß b a c h t a l selbst w e i t e r nach S gerückten G e f ä l l s s t u f e . D i e q u a r t ä r e T a l f ü l l u n g b e s t e h t u n t e r d e m S y l v e n s t e i n - S e e ü b e r ­ w i e g e n d aus S e e t o n e n ( K a l k s c h l u f f e n ) b z w . f e i n k ö r n i g e n S e e s e d i m e n t e n (SCHMIDT-THOME 1 9 5 0 ) , in die sich a u s R i c h t u n g D ü r r a c h - u n d W a l c h e n - T a l geschüttete Kiese f ä c h e r f ö r m i g einschalten. N a c h W v e r z a h n e n sich die S t a u b e c k e n s e d i m e n t e m i t K i e s e n , die z u m i n d e s t in den oberen 8 0 — 1 0 0 m ( B o h r u n g e n Ochsensitz u n d S t a u d e n g r a b e n ) b z w . 2 3 6 m ( B o h ­ r u n g V o r d e r r i ß 1 ) ) r e l a t i v schluffarm sind u n d w e s t l i c h der R i ß b a c h m ü n d u n g bereits d e n gesamten Talquerschnitt ausfüllen (Abb. 2 ) .

3

Aus d e m Profil d e r T i e f b o h r u n g V o r d e r r i ß 1 i m Bereich des Q u a r t ä r s k ö n n t e g e f o l g e r t w e r d e n , d a ß sich u n t e r diesen, d e m Z e i t r a u m z w i s c h e n R ü c k z u g des R i ß g l e t s c h e r s u n d d e m V o r s t o ß des W ü r m g l e t s c h e r s z u z u o r d n e n d e n S e d i m e n t e n n o c h m a l s eine sich e b e n f a l l s v e r z a h n e n d e A b f o l g e v o n S e e t o n (Kalkschluff) u n d Schottern, d i e s m a l jedoch eine solche p r ä r i ß e i s z e i t l i c h e n A l t e r s , a n s c h l i e ß t , welche m i t i h r e m V e r z a h n u n g s b e r e i c h w e i t e r n a c h 2

) Hier und im folgenden ist die Bezeichnung Seeton nicht im mineralogischen Sinne, sondern als Korngrößenbezeichnung verwendet. Die Seetone im Gebiet des Isar-Loisach-Gletschers enthal­ ten im allgemeinen hohe Karbonatanteile.

3) Lt. frdl. mündl. Mitt. der Herren G. BACHMANN und M. MÜLLER (Firma Preussag) hat die Bohrung Vorderriß 1 bis 236 m Bohrteufe überwiegend Kiese, darunter bis zur Felsoberkante bei 362 m eine Wechsefolge aus Kiesen und Seekreide angetroffen.

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

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W bis in d a s G e b i e t der g r ö ß t e n T a l e i n t i e f u n g r e i c h t ( i n der B o h r u n g V o r d e r r i ß 1 T e u f e n bereich u n t e r h a l b 2 3 6 m ) ) .

4

D e r A u f s t a u d e s g l a z i a l e n S y l v e n s t e i n s e e s e r f o l g t e i m w e s e n t l i c h e n durch d i e F e l s ­ s c h w e l l e b e i m S y l v e n s t e i n , w o b e i d i e K l a m m s e l b s t z e i t w e i s e T e i l d e s Sees w a r ( S e e t o n e i n d e n B o h r u n g e n i n der S y l v e n s t e i n - E n g e ;

SCHMIDT-THOME

1 9 5 0 , 1 9 5 5 ) . Es m u ß

also

z u m i n d e s t z e i t w e i s e eine z u s ä t z l i c h e A b d ä m m u n g , e t w a d u r d i e i n e v o r g e l a g e r t e R ü c k z u g s ­ m o r ä n e , v o r h a n d e n gewesen s e i n . Nördlich d e s S y l v e n s t e i n s ist d a s I s a r t a l ü b e r w i e g e n d m i t Schottern v e r f ü l l t .

4.3. D a s Q u e r t a l und

der Oberen

Bad Tölz

Isar

zwischen

und d a s Tal der

S y l v e n s t e i n

Jachen

D a s I s a r t a l durchschneidet, a u s d e m Kern d e s W a m b e r g e r S a t t e l s k o m m e n d , n ö r d l i c h des S y l v e n s t e i n s den Südflügel d e s B a y e r i s c h e n S y n k l i n o r i u m s ( H a u p t d o l o m i t , P l a t t e n ­ k a l k ) u n d i m Bereich der J a c h e n m ü n d u n g dessen K e r n a u s ton- u n d m e r g e l r e i c h e r e n , r e l a ­ t i v weichen Schichten des R h ä t (Kössener Schichten, R h ä t k a l k e ) u n d L i a s ( F l e c k e n m e r g e l ) .

Bei Fleck t r i t t sie a u s d e m N o r d f l ü g e l des S y n k l i n o r i u m s ( P l a t t e n k a l k , H a u p t d o l o m i t ) in e i n e s t a r k g e s t ö r t e Folge der v e r s c h i e d e n a r t i g s t e n Gesteine ( M u s c h e l k a l k bis C e n o m a n ) d e s N o r d t e i l s d e r L e c h t a l - E i n h e i t u n d d e r A l l g ä u - E i n h e i t . N ö r d l i c h L e n g g r i e s w i r d d e r Fest­ g e s t e i n s r a h m e n v o n den w e i c h e r e n , ü b e r w i e g e n d t o n i g - m e r g e l i g e n u n d s a n d i g e n G e s t e i n e des Flysch a u f g e b a u t . Zwischen G a i ß a c h m ü n d u n g u n d B a d T ö l z ist unter d e m I s a r t a l noch ein s c h m a l e r Streifen h e l v e t i s c h e r K r e i d e z u v e r m u t e n , d e r i m Bereich d e r T ö l z e r Isarbrücke v o n der tertiären Faltenmolasse abgelöst w i r d .

Zwischen d e r S y l v e n s t e i n - E n g e u n d der J a c h e n m ü n d u n g ist d a s I s a r t a l r e l a t i v s c h m a l u n d auch n u r e t w a 8 0 m bis 1 0 0 m u n t e r d i e h e u t i g e T a l s o h l e ausgeschürft. F l e r v o r g e r u f e n durch d i e V e r e i n i g u n g mit d e m a u s W e i n m ü n d e n d e n Gletscher d e s S e i t e n t a l e s w e i t e t u n d v e r t i e f t es sich jedoch dort, w o d a s J a c h e n t a l e i n m ü n d e t . V o n h i e r a b liegt d i e F e l s s o h l e z i e m l i c h e i n h e i t l i c h bei 1 5 0 m b i s 1 8 0 m u n t e r G e l ä n d e ( 5 0 0 m b i s 5 3 0 m üb- N N ) u n d w e i s t auch d o r t k e i n e d e u t l i c h e r e n K u l m i n a t i o n e n auf, w o sich h ä r t e r e Gesteine d e r F e l s ­ r ä n d e r z u T a l v e r e n g u n g e n z u s a m m e n s c h l i e ß e n ( b e i Fleck — H a u p t d o l o m i t , P l a t t e n k a l k , südlich L e n g g r i e s — M u s c h e l k a l k , W e t t e r s t e i n k a l k ) .

In H ö h e v o n L e n g g r i e s , b e i E i n t r i t t in d a s F l y s c h g e b i e t , w e i t e t sich d a s T a l , d i e T r o g ­ achse w e i c h t n a c h E a u s u n d z i e h t u n t e r d e m G a i ß a c h t a l in R i c h t u n g R e i c h e r s b e u e r n . D e r g l a z i a l e T a l t r o g w i r d , g a n z i m S i n n e der V o r s t o ß r i c h t u n g des I s a r t a l g l e t s c h e r s — k e n n t ­ lich a n d e r L a g e d e r E n d m o r ä n e n b ö g e n n o r d ö s t l i c h B a d T ö l z ( A b b . 4 ) — aus d e m h e u t i g e n I s a r t a l a b g e l e i t e t . Gleichzeitig n i m m t der T a l q u e r s c h n i t t z w i s c h e n L e n g g r i e s u n d B a d T ö l z eine a s y m m e t r i s c h e F o r m a n , m i t steiler O s t f l a n k e u n d flacherer W e s t f l a n k e .

D a s T a l d e r J a c h e n ist e n t l a n g des Kerns d e s B a y e r i s c h e n S y n k l i n o r i u m s a n g e l e g t . Es b e n u t z t in s e i n e m Westteil d i e südliche T e i l m u l d e , i n seinem O s t t e i l d i e n ö r d l i c h e T e i l ­ m u l d e . D a z w i s c h e n liegt bei P e t e r n eine P l a t t e n k a l k s c h w e l l e , w e l c h e b i s a u f w e n i g e D e k a ­ m e t e r u n t e r G e l ä n d e heraufreicht. W ä h r e n d d e r w e s t l i c h Petern g e l e g e n e T a l t r o g n u r e i n e r e l a t i v g e r i n g e Eintiefung v o n m a x i m a l e t w a 8 0 m b i s 9 0 m a u f w e i s t , n i m m t i m östlichen T a l t r o g m i t A n n ä h e r u n g a n d a s I s a r t a l d i e F e l s s o h l e n t i e f e rasch b i s a u f 1 5 0 m z u ( T a f . 2 ) .

4

) Diskussionsbemerkung M. MÜLLER: Mit der Bohrung Vorderriß 1 wurde eine offenbar ört­ lich begrenzte Talübertiefung durchteuft. Das w i r d außer durch die Bohrungsreihe „Ochsensitz'' und „Staudengraben" durch einige seismische Schußbohrungen in der näheren Umgebung doku­ mentiert, welche d i e Felsoberkante in weniger als 100 m Tiefe erbohrt hatten.

88

Horst Frank

D i e T a l f ü l l u n g besteht i m I s a r t a l zwischen S y l v e n s t e i n - E n g e u n d Wegscheid ( s ü d l i c h L e n g g r i e s ) ü b e r w i e g e n d aus S c h o t t e r n . Der v o n f r ü h e r e n A u t o r e n ( K N A U E R 1 9 5 2 ; S C H M I D T THOME 1 9 5 5 ) i m I s a r t a l in H ö h e d e r J a c h e n m ü n d u n g a n g e n o m m e n e S e e t o n ist d o r t n i c h t v o r h a n d e n ( n e u e r e G e o e l e k t r i k ; 2 B o h r u n g e n bei L e g e r , W V L e n g g r i e s ) . Im I s a r t a l s c h a l ­ ten sich erst z w i s c h e n W e g s c h e i d u n d L e n g g r i e s S e e t o n e ein, die u n t e r h a l b L e n g g r i e s r a s c h a n M ä c h t i g k e i t z u n e h m e n u n d südlich B a d T ö l z u n d i m G a i ß a c h t a l ( A t t e n l o h e r F i l z e n ) n a -

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

89

h e z u d e n g e s a m t e n T a l q u e r s c h n i t t a u s f ü l l e n ( T a f . 2 u. A b b . 2 ) . D i e f e i n k ö r n i g e n S e e ­ s e d i m e n t e v e r z a h n e n sich nach S m i t Schottern b z w . sind v o n i h n e n ü b e r l a g e r t . W ä h r e n d u n t e r d e m h e u t i g e n I s a r b e t t d i e Schotter b e r e i t s bei A r z b a c h ( n ö r d l i c h L e n g g r i e s ) n u r m e h r in g e r i n g e r M ä c h t i g k e i t v o r h a n d e n sind, z i e h t u n t e r d e r östlichen T a l r a n d t e r r a s s e ein schma­ ler S t r a n g , v e r m u t l i c h f r ü h w ü r m g l a z i a l e r o d e r ä l t e r e r Schotter bis n a h e a n d a s G a i ß a c h t a l .

I m J a c h e n t a l ist ä h n l i c h w i e bei d e r A u s f o r m u n g des T a l e s a u c h f ü r dessen A u s f ü l l u n g eine Z w e i t e i l u n g durchführbar. D e r östliche T e i l t r o g , der s o z u s a g e n eine A u s s t ü l p u n g des I s a r t a l e r H a u p t t r o g e s d a r s t e l l t , ist g r ö ß t e n t e i l s m i t Seetonen v e r f ü l l t , d i e sich m i t d e n Schottern d e s I s a r t a l e s v e r z a h n e n . D e r w e s t l i c h e T e i l t r o g e n t h ä l t i m w e s e n t l i c h e n k i e s i g e S e d i m e n t e (Schotter, S c h w e m m f ä c h e r m a t e r i a l , M o r ä n e n ) , i n d i e sich m i t A n n ä h e r u n g a n die P e t e r n e r S c h w e l l e i m E S e e t o n e einschalten.

D e r A u f s t a u des s p ä t r i ß - b i s f r ü h w ü r m e i s z e i t l i c h e n Sees i m I s a r t a l ist l e t z t l i c h durch das A n s t e i g e n d e r verschütteten T a l s o h l e ( n ö r d l i c h Schaftlach b e i c a . 6 5 0 m ü b . N N ) so­ w i e eine z u s ä t z l i c h e V e r b a u u n g durch r i ß e i s z e i t l i c h e E n d m o r ä n e n ( R ü c k z u g s m o r ä n e ? ) v e r ­ ursacht. D i e i n d e n ä u ß e r e n B e c k e n t e i l e n a b g e l a g e r t e n f e i n k ö r n i g e n S e d i m e n t e v e r z a h n e n sich i n R i c h t u n g a u f die H a u p t s e d i m e n t z u f u h r ( a u s S durch d a s I s a r t a l ) m i t K i e s e n ( D e l t a ­ schotter). A u s g e h e n d v o m Profil d e r B o h r u n g Reichersbeuern 1 (SCHMIDT-THOME 1 9 5 5 : 1 5 2 , A b b . 2 ) s i n d d i e S e e t o n e i m I s a r t a l — d i e i m gleichen B e c k e n w i e d i e S e e t o n e d e r B o h r u n g e n Reichersbeuern u n d Kirchbichl a b g e l a g e r t w u r d e n (Seetonoberfläche b e i c a .

6 6 0 m ü b . N N ) — s p ä t r i ß e i s z e i t l i c h e n bis f r ü h w ü r m e i s z e i t l i c h e n A l t e r s . D a r u n t e r folgen in d e r e t w a i m Beckentiefsten a n g e s e t z t e n B o h r u n g R e i c h e r s b e u e r n 1 noch r i ß e i s z e i t l i c h e ( u n d ä l t e r e ? ) M o r ä n e n u n d Schotter m i t e t w a 9 0 m M ä c h t i g k e i t . Ä h n l i c h e A b l a g e r u n g e n sind u n t e r d e m h e u t i g e n I s a r t a l südlich B a d T ö l z m i t d e n g e o e l e k t r i s c h e n M e s s u n g e n nicht z u e r k e n n e n . M ö g l i c h e r w e i s e l a g e r n d o r t d i e S e e t o n e u n d Kiese d i r e k t d e m felsigen T r o g ­ boden a u f o d e r sind von i h m n u r durch g e r i n g m ä c h t i g e ä l t e r e A b l a g e r u n g e n g e t r e n n t .

4.4.

D as

Gebiet

(Tölzer

des Isartal-Gletschers

nordöstlich

B a d

Tölz

Lobus)

Die Längsrichtung der Einticfungsformen zwischen B a d T ö l z u n d den äußeren End­ m o r ä n e n ( A b b . 4 ) w i e auch d e r s i e t r e n n e n d e n Festgesteinsrücken s t i m m t e r s t a u n l i c h g u t m i t d e r n o r d ö s t l i c h e n V o r s t o ß r i c h t u n g des I s a r t a l - G l e t s c h e r s ü b e r e i n ( R e i c h e r s b e u e r n e r — Schaftlacher T r o g , P i e s e n k a m e r — D a r c h i n g e r R ü c k e n , Kirchbichler — Kirchsee T r o g ) .

Es ist n a h e l i e g e n d , a n einen Z u s a m m e n h a n g z w i s c h e n einem a l t e n ( p r ä g l a z i a l e n ? ) I s a r l a u f —

w i e ihn früher

Autoren

(AIGNER 1 9 1 0 , K N A U E R 1 9 5 2 , REICH 1 9 5 5 , SCHMIDT-THOME

1 9 5 5 ) angenommen haben — u n d der A n l a g e d e r glazialen Übertiefungen z u denken, e t w a i m S i n n e e i n e r s e l e k t i v e n T i e f e n e r o s i o n des eiszeitlichen Gletschers. D a b e i k ö n n t e a n d e n j e n i g e n T a l s t ü c k e n b e v o r z u g t i n d i e Tiefe e r o d i e r t w o r d e n sein, d i e in d e r V o r s t o ß ­ r i c h t u n g des Gletschers v e r l i e f e n .

D i e p r ä g l a z i a l e oder i n t e r g l a z i a l e I s a r v e r l i e ß südlich B a d T ö l z i h r h e u t i g e s T a l durch das G a i ß a c h t a l u n d v e r l i e f m ö g l i c h e r w e i s e i n e i n e m großen S - f ö r m i g e n B o g e n ü b e r R e i ­ chersbeuern — Schaftlach — südlich S a c h s e n k a m — Kirchbichl — Kirchsee nach N , u m s ü d w e s t l i c h Otterfing in d a s G e b i e t d e r h e u t i g e n M ü n c h n e r S c h o t t e r e b e n e ü b e r z u t r e t e n .

D e r d i r e k t e N a c h w e i s eines solchen I s a r l a u f e s , i n d e m m a n e t w a a u s a l t e n , nicht g l a ­ z i a l ü b e r p r ä g t e n R e s t e n d e r fluviatilen T a l s o h l e ein p r ä g l a z i a l e s T a l s o h l e n g e f ä l l e k o n s t r u ­ iert, ist, w e n n ü b e r h a u p t , n u r m i t g r ö ß t e n V o r b e h a l t e n m ö g l i c h . I n d e r S y l v e n s t e i n K l a m m b e s i t z e n w i r m i t z i e m l i c h e r Sicherheit ein solches T a l r u d i m e n t ( S o h l e bei c a . 6 3 0 m ü b . N N ) . J e d o c h spätestens a b d e r J a c h e n m ü n d u n g ist durch d i e g l a z i a l e T i e f e n e r o s i o n d e r u r s p r ü n g l i c h e fluviatile T a l b o d e n i n unterschiedlichem M a ß e tiefer g e l e g t w o r d e n .

90

Horst Frank

Erst vor d e m R a n d e des Gletschers, e t w a in d e r G e g e n d v o n H o l z k i r c h e n , können w i r m i t e i n e r ausschließlich fluviatilen F o r m u n g des F e s t g e s t e i n s u n t e r g r u n d e s rechnen, v o n d e m jedoch nicht b e k a n n t ist, w e l c h e n v e r t i k a l e n tektonischen ( e p i r o g e n e n ) B e w e g u n g e n er seit d e m Beginn d e r Eiszeit u n t e r l a g . H e b u n g s - b z w . S e n k u n g s b e t r ä g e v o n einigen D e k a ­ metern für diesen Z e i t r a u m a n z u n e h m e n , ist sicherlich nicht a b w e g i g .

4.5. D a s

L ä n g s t a l der

zwischen

Oberen

Linderhof

und

Ammer Ettal

Ähnlich w i e d a s J a c h e n t a l v e r l ä u f t d a s T a l d e r O b e r e n A m m e r z w i s c h e n L i n d e r h o f u n d Ettal i m K e r n einer M u l d e , des s o g e n a n n t e n g r o ß e n M u l d e n z u g e s ( N o r d t e i l d e r Lecht a l - E i n h e i t ) , d o r t , w o k a l k i g - m e r g e l i g e Gesteine des J u r a u n d d e r K r e i d e d i e T a l f l a n k e n u n d den U n t e r g r u n d b i l d e n ( A b b . 5 ) . D e r Boden des g l a z i a l e n T a l t r o g e s verläuft z w i s c h e n L i n d e r h o f u n d G r a s w a n g z i e m l i c h einheitlich e t w a 80 m u n t e r G e l ä n d e , d. h. er f ä l l t m i t ähnlicher N e i g u n g w i e der r e z e n t e T a l b o d e n nach E e i n . Bei G r a s w a n g erhöht sich d i e T r o g t i e f e z i e m l i c h rasch bis a u f e t w a 150 m ( 7 0 0 m ü b . N N ) , ö s t l i c h G r a s w a n g v e r ä n d e r t sich die T i e f e n l a g e des T r o g b e c k e n s k a u m m e h r . Erst in A n n ä h e r u n g a n d i e T a l e n g e s ü d ­ lich O b e r a m m e r g a u steigt die F e l s s o h l e bis auf e t w a 8 0 0 m üb. N N ( c a . 4 0 m u n t e r G e ­ l ä n d e ) an- A u s d e m v e r s c h ü t t e t e n T a l b e c k e n u n t e r d e m W e i d - M o o s z w e i g t in R i c h t u n g E t t a l eine w e n i g e h u n d e r t M e t e r b r e i t e R i n n e a b , d i e sich in e i n e , den H a u p t d o l o m i t d u r c h s ä g e n d e , e b e n f a l l s g l a z i a l v e r f ü l l t e K l a m m f o r t s e t z t ( a l t p l e i s t o z ä n e r Abfluß d e r A m ­ m e r in d a s L o i s a c h t a l ) .

Das g l a z i a l e Becken ist w e s t l i c h G r a s w a n g v ö l l i g v o n s a n d i g e n Kiesen ( v e r m u t l i c h s p ä t r i ß - bis f r ü h w ü r m e i s z e i t l i c h e n A l t e r s ) erfüllt, d i e sich nach E m i t altersgleichen S e e ­ tonen v e r z a h n e n , d i e u n t e r d e m W e i d - M o o s b e r e i t s d e n g r ö ß t e n T e i l des Beckens a u s ­ füllen. A m s ü d l i c h e n T a l r a n d ist e i n e S c h o t t e r r i n n e a u s g e s p a r t , die a u s d e m G r a s w a n g t a l nach E in R i c h t u n g auf d a s L o i s a c h t a l v e r l ä u f t u n d d e r e n G r u n d w a s s e r s t r o m die M a u l e n bachquellen speist. Zwischen d e n ä l t e r e n S e e t o n e n u n d den o b e r f l ä c h e n n a h e n p o s t g l a z i a ­ len Seetonen l i e g e n i m W e i d - M o o s noch e t w a 10 m m ä c h t i g e Kiese u n d S a n d e s p ä t g l a z i a ­ l e n A l t e r s . E i n e d o r t n i e d e r g e b r a c h t e B o h r u n g durchteufte die j ü n g e r e n S e d i m e n t e , o h n e zwischen diesen u n d den ä l t e r e n S e e t o n e n einen a l s M o r ä n e n a b l a g e r u n g zu d e u t e n d e n H o r i z o n t e r b o h r t z u h a b e n . D i e B o h r u n g s t a n d bei E n d t e u f e ( 1 0 5 m ) noch in den ä l t e r e n Seetonen. N a c h r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n (BADER 1 9 7 9 , i n diesem B a n d ) b e ­ t r ä g t die M ä c h t i g k e i t der s p ä t - bis p o s t w ü r m e i s z e i t l i c h e n S e d i m e n t e ( K i e s e , S a n d e , Schluf­ fe) zwischen d e r E i n m ü n d u n g des E l m a n n - B a c h e s (östlich L i n d e r h o f ) u n d G r a s w a n g 10 i n bis 30 m, i m W e i d - M o o s u. U . 4 0 m .

4.6. D a s L o i s a c h t a l z w i s c h e n E s c h e n l o h e loher — M u r n a u e r

Moos,

und

Kocheler

Penzberg

(Eschen­

Moos)

Die Becken des Eschenloher — M u r n a u e r M o o s e s u n d des K o c h e l e r Mooses (Taf. 1 ) liegen dort, w o sich d i e aus d e m L o i s a c h t a l u n d ü b e r d e n Kesselberg v o r d r i n g e n d e n G l e t ­ scherarme a m A l p e n r a n d , befreit v o n der i n n e r a l p i n e n E i n e n g u n g , a u s b r e i t e t e n u n d in den Gesteinen des Flysch s t ä r k e r i n d i e B r e i t e e r o d i e r t e n . D i e F o r m d e r verschütteten F e l s ­ becken u n d des r i n n e n f ö r m i g e n V e r b i n d u n g s s t ü c k e s ( H e c h e n d o r f — G r o ß w e i l ) ist b i s l a n g n u r in e i n i g e n G r u n d z ü g e n b e k a n n t . Nach g e o p h y s i k a l i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n ist d a s Eschenloher B e c k e n nördlich Eschenlohe m a x i m a l e t w a 2 0 0 m bis 2 5 0 m ( A b b . 5 ) , d a s Becken des K o c h e l e r Mooses östlich G r o ß w e i l e t w a 1 8 0 m bis 2 0 0 m tief. Im M u r n a u e r M o o s w i e auch i m N o r d t e i l des Kocheler Mooses l i e g t d i e F e l s s o h l e w a h r s c h e i n l i c h n u r mehr e t w a 5 0 m u n t e r G e l ä n d e . I m M u r n a u e r — Eschenloher B e c k e n t r e n n e n die K ö g e l

Abb. 5 : Geologische Schnitte durch das Obere Ammertal (Ammerlängstal) und das Eschenloher Moos sowie Verlauf der Festgesteinsoberfläche im Ammerlängstal. (Nach Geophysik und Bohrungen.)

(Alle Höhenangaben in m üb. NN)

92

Horst Frank \

I

'

/

/

Tertiär, anstehend, oder unter geringmächtiger Überdeckung

r 1

Tiefenlinie der Tertiäroberfläche in m ü. NN

~~] Verbreitung prärißeiszeitlicher (?) Seesedimente

° , B o h r u n g ; Tertiäroberfläche bei 571m ü NN

" - ] Verbreitung s p ä t r i ß - b i s frühwürmeiszeitlicher i Seesedimente ( Tone Schluffe)

•

Bohrung des B a y G L A 1976 (vergl. Abb.8)

9

Bohrung m i t geoelektrischer

;

ehemaliger

57

B1

Seeabfluß

die Seesedimente, alt* zeitliche Murnauer Vor Stoischott er)

Westrand der

geoelektrische

Grundmoränenlandschaft

Quelle mutmaßlicher Südrand der Vorlandmolasse

©

i

Tiefensondierung

Tiefensondierung

refraktionsseismische Messung Lage der Profilschnitte von Abb,7

G l a z i a l übertiefte T ä l e r i m Bereich d e s Isar-Loisach-Gletschers

93

( F l y s c h u n d H e l v e t i k u m - A u f r a g u n g e n ) d a s s t ä r k e r eingetiefte südliche v o m flacheren n ö r d l i c h e n Becken. D a s Becken des Eschenloher M o o s e s steht m i t d e m B e c k e n des Kocheler M o o s e s ü b e r e i n e m a x i m a l 1 5 0 m bis 1 8 0 m t i e f e u n d 0 , 5 k m bis 2 k m b r e i t e R i n n e i n V e r b i n d u n g . D i e Achse dieser R i n n e v e r l ä u f t t e i l w e i s e s ü d l i c h d e r Loisach (südöstlich M u r n a u u n t e r d e m Isenberg, A b b . 5 ) . A n den E i n m ü n d u n g s s t e l l e n des L o i s a c h t a l e s in d a s Eschenloher u n d Kocheler M o o s erstrecken sich i m U n t e r g r u n d m ä c h t i g e Kiesfächer nach N b z w . E u n d v e r z a h n e n sich m i t f e i n k ö r n i g e n S t a u b e c k e n s e d i m e n t e n ( T o n e , Schluffe, S a n ­ d e ) . D e r S c h u t t f ä c h e r des Eschenloher Mooses ( z u e i n e m g r o ß e n Teil w o h l a u s d e m T a l d e r E s c h e n l a i n e g e s c h ü t t e t ) ist n ö r d l i c h Eschenlohe d u r c h m a x i m a l 1 5 0 m tiefe B o h r u n g e n d e r W a s s e r w e r k e M ü n c h e n u n d des B a y e r i s c h e n G e o l o g i s c h e n L a n d e s a m t e s ( B 3 / 7 7 ) a u f g e ­ schlossen. D i e 1 , 5 k m nordöstlich d e r Eschenloher T a l e n g e g e l e g e n e B o h r u n g B 3 / 7 7 durch­ teufte b i s 1 1 m T o r f e u n d S e e t o n e s p ä t - bis p o s t w ü r m e i s z e i t l i c h e n A l t e r s , bis 4 6 m s p ä t ­ g l a z i a l e ( ? ) Kiese, b i s 6 0 m schluffreichere Kiese ( W ü r m m o r ä n e ? ) u n d bis 1 4 1 m eine S e r i e v o n z . T. sehr r e i n e n Kiesen i m Wechsel m i t schluffigen Kiesen b z w . schluffig-tonigen L a ­ g e n , w e l c h e d e n V e r z a h n u n g s b e r e i c h d e r Schotter m i t d e n f e i n k ö r n i g e n B e c k e n s e d i m e n t e n r e p r ä s e n t i e r e n . B i s z u r E n d t e u f e bei 1 4 4 m f o l g e n f e i n k ö r n i g e S e d i m e n t e , d i e k a n t e n g e ­ r u n d e t e F e i n - b i s G r o b k i e s k o m p o n e n t e n e n t h a l t e n ( R i ß - M o r ä n e ) . In e i n e r B o h r u n g d e r S t a d t w e r k e M ü n c h e n in d e r Eschenloher T a l e n g e (E. T . 2 0 3 , 1 m ) sind nach frdl. m ü n d l .

M i t t e i l u n g v o n R . U L R I C H ( B a y G L A ) drei M o r ä n e n h o r i z o n t e durchbohrt w o r d e n ( A b b . 2 ) , w e l c h e h i e r a l s r i ß e i s z e i t l i c h u n d ä l t e r eingestuft w e r d e n .

D a s Becken des Kocheler Mooses ist n u r in s e i n e m westlichen u n d n ö r d l i c h e n T e i l g u t untersucht. Z w i s c h e n G r o ß w e i l , Schlehdorf u n d H a s e l s e e erstreckt sich e i n i m L o i s a c h t a l w u r z e l n d e r S c h o t t e r k e g e l in d a s Kocheler M o o s , d e r sich i n nordöstlicher bis südöstlicher Richtung mit feinkörnigen Seesedimenten v e r z a h n t . V o n ihm zweigt eine e t w a 5 0 0 m b r e i t e K i e s r i n n e i n R i c h t u n g S i n d e l s d o r f — D ü r r n h a u s e n a b , d i e sich e n g a n d i e M o l a s s e ­ rücken des O s t e n d e s d e r M u r n a u e r M u l d e a n s c h m i e g t u n d w a h r s c h e i n l i c h einen a l t e n L o i s a c h l a u f m a r k i e r t . D e r B e c k e n b o d e n liegt i m W e s t t e i l des Kocheler M o o s e s bei e t w a 5 0 0 m ü b . N N ( c a . 1 0 0 m u n t e r G e l ä n d e ) . E i n e k l e i n e l o k a l e A u f r a g u n g ( K ö g e l ? ) reicht k n a p p östlich K l e i n w e i l bis a u f w e n i g e D e k a m e t e r u n t e r G e l ä n d e . B e i G r o ß w e i l z w e i g t nach S E , i n R i c h t u n g a u f d e n Kochelsee, e i n e e t w a bis auf 4 5 0 m ü b . N N ( c a .

1 5 0 m u n t e r G e l ä n d e ) eingetiefte R i n n e a b . Gleiches g i l t f ü r d a s Gebiet östlich des H a s e l ­ sees, w o i m B e c k e n b o d e n ebenfalls e i n e E - W - s t r e i c h e n d e r i n n e n f ö r m i g e E i n t i e f u n g bis a u f 4 5 0 m ü b . N N a n g e d e u t e t ist. D i e g r ö ß t e n T i e f e n scheinen i m südlichen T e i l des Kocheler Mooses zu liegen.

4.7. D a s

Gebiet

Becken

des M u r n a u e r

und Becken

von

Schotters

(Staffelsee — Riegsee-

S p a t z e n h a u s e n - E b e r f i n g )

In d i r e k t e r F o r t s e t z u n g d e r S - N - g e r i c h t e t e n V o r s t o ß r i c h t u n g des L o i s a c h t a l g l e t s c h e r s l i e ­ g e n n ö r d l i c h v o n M u r n a u , durch d e n S ü d f l ü g e l d e r t e r t i ä r e n M u r n a u e r M u l d e v o n d e n N i e d e r u n g e n des M u r n a u e r Mooses getrennt, d i e i n d e n t e r t i ä r e n G e s t e i n e n d e r F a l t e n -

Abb. 6: Festgesteinsoberfläche im Staffelsee — Riegsee Becken und im Becken von Spatzenhausen — Eberfing („Murnauer Schotter"). (Nach Geophysik und Bohrungen.) Die Höhenlage des Tertiärs ist nicht bei allen Bohrungen die das T e r t i ä r erreichten angeschrieben.

94

Horst Frank

u n d V o r l a n d m o l a s s e a n g e l e g t e n Becken d e s R i e g s e e - S t a f f e l s e e s ( i m K e r n d e r M u r n a u e r M u l d e ) u n d v o n S p a t z e n h a u s e n - E b e r f i n g (ULBRICH 1 9 7 1 ) . S i e s i n d ihrerseits d u r c h d e n Nordflügel der M u r n a u e r M u l d e voneinander getrennt. Die m a x i m a l e glaziale Eintiefung befindet sich i m südlichen Becken westlich d e s R i e g s e e s ( c a . 5 6 0 m ü b . N N c a . 1 2 0 m u n t e r G e l ä n d e ) u n d i m n ö r d l i c h e n Becken s ü d w e s t l i c h Obersöchering ( c a . 5 4 0 m ü b . N N b z w . ca. 1 2 0 m u n t e r G e l ä n d e ) . B e i d e Becken s i n d n ö r d l i c h d e s R i e g s e e s durch e i n e s c h m a l e R i n n e v e r b u n d e n , d e r e n B o d e n bei e t w a 6 2 5 m bis 6 2 0 m ü b . N N liegt ( A b b . 6 ) . A u c h bei Uffing a m Ausfluß d e s Staffelsees ist e i n e ä h n l i c h e R i n n e v o r h a n d e n (Boden bei 6 3 0 m ü b . N N ) . W ä h r e n d d e r B o d e n des S t a f f e l s e e - R i e g s e e - B e c k e n s m i t A u s n a h m e e i n e r v o m Staffelsee nach E v e r l a u f e n d e n R i p p e ( S c h i c h t k ö p f e d e r U n t e r e n B u n t e n M o l a s s e ) nicht w e i t e r g e g l i e d e r t ist, w e i s t d a s Becken v o n S p a t z e n h a u s e n - E b e r f i n g drei q u e r v e r l a u f e n d e Festgesteinsrücken auf, w e l c h e in d a s r e l a t i v flache u n d l a n g g e s t r e c k t e Becken v o n W u n d E her einspringen. S i e m a r k i e r e n die L a g e des Südflügels d e r Peißenberger M u l d e b z w . den S ü d r a n d d e r V o r l a n d m o l a s s e u n d v e r m u t l i c h eine m a r k a n t e Schichtrippe i n n e r h a l b d e r R o t t e n b u c h e r M u l d e . D a s Becken ist n ö r d l i c h E t t i n g d u r c h eine bis a u f c a . 5 8 5 m ü b .

Profil 3

N m ü.NN 700

r

M u l d e Rot t e n b U C h e r M ü l d e i

Rißmoräne?

'

Vorlandmolasse

Profil 2 Oberhausen Hunger-B.^

I W

Profil 1

a

s

s e

Obersöchering

Eglfing

650

550 e

n

-v m o

\

a

s

s

e

L

550

0 i_

1 _l

2 l

3km i

+

spät-postglaziale Sedimente ( K i e s , Seeton)

spätriß-bis frühwürmeiszeitliche See­ sedimente (überwiegend tonige K a l k s c h i u f t e ) f rührißeiszeitliche oder ältere S e e s e d i m e n t e (?)

H5—o~| f r ü h w ü r m e i s z e i t l i c h e V o r s t o ß I—-—I schotter („Murnauer S c h o t t e r " ) geoelektrische Messung

i seismische Messung

r i ß - b i s prärißeiszeitliche (?) Sedimente (Seetone,Kiese,? Moräne) -c)- Bohrung

Bohrung des B a y G L A

Abb. 7 : Geologische Schnitte durch das Staffelsee — Riegsee Bedcen und das Bedien von Spatzen­ hausen — Eberfing. (Nach Geophysik und Bohrungen.)

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Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

N N a u f s t e i g e n d e flache K u l m i n a t i o n des t e r t i ä r e n U n t e r g r u n d e s ( V o r l a n d m o l a s s e ) v o m W e i l h e i m e r Z u n g e n b e c k e n des A m m e r s e e - G l e t s c h e r s g e t r e n n t .

D i e q u a r t ä r e A u f f ü l l u n g der durch d e n A m m e r s e e - G l e t s c h e r ausgeschürften Becken v o l l z o g sich ü b e r w i e g e n d nach dem R ü c k z u g des r i ß e i s z e i t l i c h e n Gletschers. N u r s ü d w e s t ­ lich u n d östlich Obersöchering sind m ö g l i c h e r w e i s e ä l t e r e S e d i m e n t e e r h a l t e n ( A b b . 7 ) .

Zwischen H u g l f i n g u n d dem M o l a s s e r ü c k e n v o n B e r g sind durch g e o p h y s i k a l i s c h e M e s ­ s u n g e n schluffig-tonige S e d i m e n t e ( S e e s e d i m e n t e ? ) n a c h g e w i e s e n , w e l c h e m i t V o r b e h a l t a l s p r ä r i ß e i s z e i t l i c h e n A l t e r s gedeutet w e r d e n .

W i e B o h r u n g e n des Bayerischen Geologischen L a n d e s a m t e s i m J a h r e 1976 z w i s c h e n R i e g s e e u n d Eberfing ( A b b . 6 ) g e z e i g t h a b e n , ist ü b e r d e m T e r t i ä r i m a l l g e m e i n e n n u r eine w e n i g e M e t e r m ä c h t i g e r i ß e i s z e i t l i c h e G r u n d m o r ä n e b z w . ein H o r i z o n t m i t a u f g e ­ a r b e i t e t e m T e r t i ä r v o r h a n d e n . D a r ü b e r folgen d i r e k t s p ä t r i ß - bis f r ü h w ü r m e i s z e i t l i c h e S e e t o n e ( t o n i g e K a l k s c h l u f f e ) , deren Oberfläche i m R i e g s e e - B e c k e n bei c a . 6 2 5 m ü b . N N u n d i m S p a t z e n h a u s e n - E b e r f i n g e r Becken bei c a . 5 8 5 m üb. N N ( i m S ) b z w . c a . 5 7 3 m ( i m N ) l i e g t . I h r e V e r b r e i t u n g m a r k i e r t d i e A u s d e h n u n g z w e i e r S e e n , v o n denen der n ö r d l i c h e m ö g l i c h e r w e i s e durch einen r i ß e i s z e i t l i c h e n E n d m o r ä n e n b o g e n ( R ü c k z u g s m o r ä n e ) z w e i g e t e i l t w a r ( A b b . 7 ) . Diese Seen h a t t e n bei E t t i n g , H u g l f i n g u n d n ö r d l i c h des R i e g ­ sees Abflüsse, d e r e n H ö h e n l a g e j e w e i l s m i t der Seetonoberfläche ü b e r e i n s t i m m e n . Ü b e r diese S e e t o n e w u r d e n b e i m Vorrücken des w ü r m e i s z e i t l i c h e n Gletschers f l u v i o g l a z i a l e V o r -

B2/76

B1/76 l X

,o\

e

N

Schwanenfilz

m ü. N N - i

B4/76 o/s

Grundweld

c

h

°

f

B5/76

* r

Hartwiesen

spatriij-ois / frühwürmeiszeitliche UBM Seetone

v \

T-Su \

\ =

t 1 Tertiär

>• I and

\ b ef Sl .at Nl sse

Ki.ki

Kies,kiesig

S, s

Sand,sandig

Su,su

Schluff.schluffig

OSM

Obere S ü ß w a s s e r m o l a s s e

T, r

T o n , t o n ig

UBM

Untere Bunte Molasse

umgelagertes tertiär

"

, 5

78

OSM

E T

I

( T o n m e rv g 0e l , K a l k s a n d s t e i n , M e r g e l s t e i n )

Abb. 8: Profile der Bohrungen (1976) des Bayerischen Geologischen Landesamtes im Bereich Spatzenhausen — Eberfing.

96

Horst Frank

stoßschotter ( d e r s o g e n a n n t e M u r n a u e r S c h o t t e r ; AIGNER 1 9 1 3 , ROTHPLETZ 1 9 1 7 , TROLL 1 9 3 7 , K R A U S 1 9 5 5 ) in bis z u 8 0 m M ä c h t i g k e i t a b g e l a g e r t , d i e sich durch e i n e r e l a t i v einheitliche Beschaffenheit ( s a n d i g e K i e s e ) a u s z e i c h n e n u n d n u r i m Ostteil u n t e r m ä c h t i g e r G r u n d m o r ä n e n b e d e c k u n g g e b i e t s w e i s e s t ä r k e r schluffig sind. D i e Schüttung d i e s e r K i e s e e r f o l g t e w o h l ü b e r w i e g e n d a u s S, i m n ö r d l i c h e n Becken auch a u s östlicher R i c h t u n g . In der n a c h f o l g e n d e n Zeit w u r d e n die V o r s t o ß s c h o t t e r v o m Eis des w ü r m e i s z e i t l i c h e n G l e t ­ schers ü b e r f a h r e n , jedoch n u r in g e r i n g e m M a ß e w i e d e r a u s g e r ä u m t u n d m i t u n t e r s c h i e d ­ lich m ä c h t i g e r G r u n d m o r ä n e ( 0 m bis 3 0 m ) ü b e r d e c k t , ö s t l i c h d e r L i n i e O b e r s ö c h e r i n g — Eberfing ist e i n e z u s a m m e n h ä n g e n d e G r u n d m o r ä n e n d e c k e v o n 1 5 m bis 3 0 m M ä c h t i g k e i t a b g e l a g e r t . D i e s e G r u n d m o r ä n e n l a n d s c h a f t ist durch eine v o r a l l e m i m N o r d t e i l d e u t l i c h e nach W a b f a l l e n d e G e l ä n d e s t u f e gegen d i e a n g r e n z e n d e sehr u n r e g e l m ä ß i g v o n M o r ä n e ü b e r d e c k t e Schotterflur a b g e s e t z t ( A b b . 7 ) .

5 . Zum Ausmaß d e r glazialen Erosion und zum Vorgang der Auffüllung glazial übertiefter Täler D a s P r o b l e m , d a s a b s o l u t e M a ß d e r g l a z i a l e n Tiefenerosion in den T ä l e r n z u be­ nennen, ist g l e i c h z e i t i g auch ein P r o b l e m des B e z u g s n i v e a u s , d. h. der H ö h e n l a g e der f r ü h g l a z i a l e n L a n d o b e r f l ä c h e . D e r a r t i g e L a n d o b e r f l ä c h e n s i n d jedoch in den h i e r u n t e r ­ suchten T ä l e r n des A l p e n r a u m e s u n d des A l p e n v o r l a n d e s nicht b e k a n n t In d e r R e g e l ist es n u r m ö g l i c h , sich auf d i e h e u t i g e Oberfläche z u b e z i e h e n , e t w a a u f den r e z e n t e n T a l b o ­ den. D e r B e t r a g d e r a b s o l u t e n Tiefenerosion des Gletschers ist d a n n a l l e r d i n g s nicht a n ­ z u g e b e n . F ü r d i e A n g a b e d e r Tiefenerosion w ä h r e n d d e r W ü r m e i s z e i t h a t m a n i m I s a r ­ u n d L o i s a c h t a l a n einigen S t e l l e n d i e M ö g l i c h k e i t , sich auf d i e Oberfläche f r ü h w ü r m e i s z e i t licher V o r s t o ß s c h o t t e r zu b e z i e h e n . So z . B . i m I s a r t a l südlich K r ü n u n d s ü d w e s t l i c h B a d T ö l z ( W a c k e r s b e r g , W ü r m i n t e r s t a d i a l ? nach SCHMIDT-THOME 1 9 5 5 ) u n d i m L o i s a c h t a l westlich G r o ß w e i l ( H ö l l e r s b e r g ) , w o V o r s t o ß s c h o t t e r u n t e r Würmmoränenbedeckung hoch ü b e r d e m r e z e n t e n T a l b o d e n b z w . den s p ä t g l a z i a l e n T e r r a s s e n , von der w ü r m e i s z e i t ­ lichen G l a z i a l e r o s i o n verschont g e b l i e b e n s i n d . D a b e i w i r d u n t e r s t e l l t , d a ß a u f den R ü c k z u g des T a l g l e t s c h e r s ein Z e i t r a u m d e r A k k u m u l a t i o n f o l g t e u n d die höchsten s p ä t ­ g l a z i a l e n Terrassenflächen d a s z u g e h ö r i g e A u f s c h ü t t u n g s n i v e a u d a r s t e l l e n , v o n d e m a u s erst die s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e Erosion in d i e T i e f e w i r k t e , d. h. d i e Eintiefung des T a l e s in d i e a l t e n S e d i m e n t e i m w e s e n t l i c h e n durch d e n Gletscher u n d nicht durch d a s f l i e ß e n d e Wasser erfolgte.

D i e w e i t e r oben m i t g e t e i l t e n neueren B o h r p r o f i l e (B 1 / 7 6 — B 5 / 7 6 ; B 1 / 7 7 — B 3 / 7 7 ; V o r d e r r i ß 1 ) s o w i e die B o h r u n g R e i c h e r s b e u e r n 1 (SCHMIDT-THOME 1 9 5 5 ) e r l a u b e n es, a n w e n i g e n O r t e n m e h r oder w e n i g e r e i n d e u t i g e A u s s a g e n ü b e r d i e Z u g e h ö r i g k e i t d e r d u r c h ­ teuften S e d i m e n t e z u den e i n z e l n e n g l a z i a l e n P e r i o d e n u n d d a m i t auch über d a s A u s m a ß d e r g l a z i a l e n T i e f e n e r o s i o n z u machen. A u ß e r d e m ist es durch d i e g e o p h y s i k a l i s c h e Er­ k u n d u n g d e r T ä l e r möglich, ein B i l d z u e n t w e r f e n v o n der M a t e r i a l v e r t e i l u n g i m U n t e r ­ g r u n d u n d d a m i t auch i n d i r e k t v o m M e c h a n i s m u s d e r A u f f ü l l u n g d e r g l a z i a l e r o s i v e n t ­ s t a n d e n e n T a l b e c k e n . D u r c h BADER ( 1 9 7 9 , dieser B a n d ) w u r d e d i e M ö g l i c h k e i t a u f g e z e i g t , über d i e V e r t e i l u n g seismischer G e s c h w i n d i g k e i t e n i m U n t e r g r u n d eine T r e n n u n g v o n nicht e i s v o r b e l a s t e t e n , s p ä t - u n d p o s t g l a z i a l e n S e d i m e n t e n , v o n e i s v o r b e l a s t e t e n , w ü r m g l a ­ z i a l e n u n d ä l t e r e n S e d i m e n t e n d u r c h z u f ü h r e n . L e i d e r ist diese M e t h o d e nicht in j e d e m F a l l e a n w e n d b a r , d a neben d e r B e l a s t u n g d u r c h d a s Eis auch p r i m ä r e , nicht b e l a s t u n g s b e ­ d i n g t e M a t e r i a l e i g e n s c h a f t e n , w i e z . B . d i e V e r b a c k u n g v o n S c h o t t e r n , eine R o l l e s p i e l e n .

In A b b . 2 u n d Taf. 2 ist versucht w o r d e n , m i t obigen drei M e t h o d e n — B o h r p r o f i l e , M a t e r i a l v e r t e i l u n g , seismische G e s c h w i n d i g k e i t e n (nach BADER 1 9 7 9 ) — e i n e A u s s a g e ü b e r d i e g l a z i a l e Tiefenerosion d e r verschiedenen G l a z i a l z e i t e n z u machen.

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

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N a c h BADER ( 1 9 7 9 ) b e t r ä g t die M ä c h t i g k e i t s p ä t - bis p o s t g l a z i a l e r S e d i m e n t e i m Isar- u n d Loisachtal o f t m a l s n u r 10 — 2 0 m- I m W e i d - M o o s (Oberes A m m e r t a l ) sind diese S e d i m e n t e 40 m u n d a n der J a c h e n m ü n d u n g ( I s a r t a l ) u. U . m e h r a l s 5 0 m m ä c h t i g .

Durch B o h r u n g e n lassen sich in den A l p e n t ä l e r n a u f g r u n d v o n M o r ä n e n h o r i z o n t e n w ü r m ­ eiszeitliche Eintiefungen v o n 40 m bis 6 0 m i m I s a r t a l s ü d l i c h M i t t e n w a l d ( B 1 / 7 7 u n d B 2 / 7 7 ) u n d v o n 60 m i m Eschenloher M o o s (B 3 / 7 7 ) , j e w e i l s b e z o g e n a u f d e n T a l b o d e n , n a c h w e i s e n . Bezogen a u f d i e Oberfläche d e r f r ü h w ü r m g l a z i a l e n V o r s t o ß s c h o t t e r b e t r ä g t d i e g l a z i a l e Tiefenerosion w ä h r e n d d e r W ü r m e i s z e i t i m I s a r t a l bei K r ü n e t w a 80 m bis 100 m, bei B a d T ö l z e b e n f a l l s e t w a 80 m b i s 1 0 0 m.

D i e E i n t i e f u n g der r i ß e i s z e i t l i c h e n Gletscher w a r in a l l e n untersuchten A l p e n t ä l e r n s o w i e i m V e r b r e i t u n g s g e b i e t des M u r n a u e r Schotters ( A b b . 6 ) u n d i m T ö l z e r L o b u s ( A b b . 4 ) b e d e u t e n d g r ö ß e r als d i e g l a z i a l e T i e f e n e r o s i o n w ä h r e n d d e r W ü r m e i s z e i t . S i e b e t r ä g t im Eschenloher M o o s m i n d e s t e n s 140 m, i n d e r Eschenloher T a l e n g e m i n d e s t e n s 1 2 0 m ( L o i s a c h t a l - G l e t s c h e r ) , im G e b i e t d e r R i ß b a c h m ü n d u n g in d a s I s a r t a l m i n d e s t e n s 2 3 6 m u n d i m T ö l z e r L o b u s bei R e i c h e r s b e u e r n m i n d e s t e n s 170 m ( I s a r t a l - G l e t s c h e r ) , j e w e i l s bezogen auf den h e u t i g e n T a l b o d e n b z w . die h e u t i g e G e l ä n d e o b e r f l ä c h e . I m R a u m M u r n a u — Eberfing erreicht sie m i t e t w a 100 m bis 1 2 0 m ebenfalls b e d e u t e n d e A u s m a ß e . A n den S t e l l e n m i t d e r größten r i ß e i s z e i t l i c h e n T i e f e n e r o s i o n scheinen auch die ä l t e r e n Gletscher ( M i n d e l ) a m kräftigsten i n d i e Tiefe e r o d i e r t z u haben, u n d z w a r in noch s t ä r k e r e m M a ­ ß e a l s w ä h r e n d der R i ß e i s z e i t ( B o h r u n g V o r d e r r i ß 1 > 3 6 2 m ; B o h r u n g R e i c h e r s b e u e r n 1 > 2 5 8 m ) . Insgesamt w a r e n die durch d i e r i ß e i s z e i t l i c h e n Gletscher ausgeschürften H o h l ­ formen s o w o h l wesentlich tiefer als auch b r e i t e r a l s d i e d e r w ü r m e i s z e i t l i c h e n Gletscher.

D i e G l e t s c h e r der W ü r m e i s z e i t scheinen d o r t , w o sie eine m e r k l i c h e T i e f e n e r o s i o n b e w i r k ­ ten, dies a u f Kosten d e r e r o s i v e n B r e i t e n w i r k u n g g e t a n z u h a b e n . B e d e u t e n d e R e s t e p r ä b z w . f r ü h w ü r m g l a z i a l e r S e d i m e n t e im L o i s a c h - u n d I s a r t a l b e l e g e n dies ( I s e n b e r g , H ö l lersberg, südlich K r ü n , W a c k e r s b e r g ) .

D i e A u f f ü l l u n g der i m H o c h g l a z i a l geschaffenen a l p i n e n ü b e r t i e f t e n T ä l e r w u r d e m i t d e m R ü c k z u g der T a l g l e t s c h e r e i n g e l e i t e t u n d i m L a u f e der f o l g e n d e n W a r m z e i t u n d in der a n s c h l i e ß e n d e n V o r r ü c k u n g s p h a s e der f o l g e n d e n Eiszeit v o l l e n d e t . Der A u f f ü l l u n g s v o r ­ g a n g w a r v o r a l l e m b e e i n f l u ß t durch d a s V o r h a n d e n s e i n g r o ß e r , g e g e n e i n a n d e r m e h r oder w e n i g e r a b g e k a m m e r t e r Ü b e r t i e f u n g s b e c k e n , die a l s S e d i m e n t f a l l e n w i r k t e n a l s auch durch d i e z u A n f a n g d a r i n g e f a n g e n e n T o t e i s m a s s e n . Der g e s a m t e V o r g a n g d e r Zuschüt­ t u n g v o m R ü c k z u g der G l e t s c h e r bis z u m nächsten G l e t s c h e r v o r s t o ß l ä ß t sich in verschie­ dene a u f e i n a n d e r f o l g e n d e S t a d i e n g l i e d e r n , d i e m i t e i n a n d e r durch fließende U b e r g ä n g e verbunden waren.

In e i n e m ersten S t a d i u m zogen sich d i e Gletscher, e v e n t u e l l u n t e r b r o c h e n v o n R ü c k ­ zugshalten oder geringen Vorstößen, durch die alpinen H a u p t t ä l e r zurück und hinterlie­ ßen d o r t m ä c h t i g e T o t e i s m a s s e n , w o d i e v o r a u s g e g a n g e n e T i e f e n e r o s i o n a m i n t e n s i v s t e n t ä t i g w a r , a l s o in den Ü b e r t i e f u n g s b e c k e n . W ä h r e n d des A b s c h m e l z e n s dieser Eisreste, d a s z u A n f a n g v e r s t ä r k t v o n d e n T a l r ä n d e r n h e r e r f o l g t e , w u r d e n diese v o n g l a z i a l e n S c h m e l z ­ w a s s e r r i n n e n umschüttet. Es b i l d e n sich z . T . schmale K i e s k ö r p e r zwischen T a l r a n d u n d Eis ( E i s r a n d s c h o t t e r ) , so z . B . i m I s a r t a l bei L e n g g r i e s , i m O b e r e n A m m e r t a l u n d i m w e s t ­ lichen K o c h e l e r Moos. D i e v o n den z u r ü c k w e i c h e n d e n G l e t s c h e r s t i r n e n a u s g e h e n d e n S c h m e l z w ä s s e r flössen d i r e k t in das A l p e n v o r l a n d . N u r l o k a l k o n n t e n sich durch E i s v e r ­ b a u M o r ä n e n a b l a g e r u n g e n o d e r seitliche S c h w e m m k e g e l k l e i n e r e Seen b i l d e n .

In e i n e m folgenden S t a d i u m w u r d e n d i e bis d a h i n n u r t e i l w e i s e v e r f ü l l t e n , w e i l durch Toteis p l o m b i e r t e n Becken durch A b s c h m e l z e n des Toteises i n g r o ß e Seebecken u m g e w a n ­ delt. D i e Zuschüttung g e s c h a h l a n g s a m e r a l s d a s A b s c h m e l z e n d e r Eisreste. Es b i l d e t e n sich e n t l a n g d e r a l p i n e n H a u p t t ä l e r h i n t e r e i n a n d e r g e s c h a l t e t e S e e n , w e l c h e für d i e v o n S 7

Eiszeitalter u. Gegenwart

98

Horst Frank

von

den G l e t s c h e r w ä s s e r n h e r a n g e f ü h r t e

Geschiebefracht

als Klärbecken

wirkten,

aber

auch Schutt v o n d e n T a l f l a n k e n a u f n a h m e n . In i h n e n l a g e r t e n sich D e l t a s c h o t t e r a b , d i e sich b e c k e n a u s w ä r t s m i t f e i n k ö r n i g e n S e e s e d i m e n t e n ( S a n d e , Schluffe, T o n e )

verzahnten.

Es ist a n z u n e h m e n , d a ß d i e n ö r d l i c h s t e n Becken b z w . d i e j e n i g e n Becken, w e l c h e d i e g e ­ r i n g s t e n E i n t i e f u n g e n a u f w i e s e n , a m frühesten eisfrei w a r e n u n d es d a h e r d o r t auch z u e r s t z u r A b l a g e r u n g d e r t y p i s c h e n f e i n k ö r n i g e n S e e s e d i m e n t e g e k o m m e n ist ( N o r d t e i l des K o ­ cheler Mooses u n d M u r n a u e r M o o s ) . I n d e r F o l g e z e i t geschah d i e w e i t e r e A u f f ü l l u n g

der

S e e n fortschreitend v o n S nach N . D i e s e s S t a d i u m e n d e t e n a c h E r l a h m e n d e r v o m S c h m e l z ­ w a s s e r der Gletscher a b h ä n g i g e n S c h u t t z u f u h r

u n d m ü n d e t e in eine m e h r o d e r w e n i g e r

v o l l s t ä n d i g e Z u s c h ü t t u n g u n d V e r l a n d u n g der S e e n i n d e r f o l g e n d e n W a r m z e i t . Es b i l ­ d e t e n sich W a s s e r l ä u f e , S ü m p f e u n d flache Restseen. A m E n d e der w a r m z e i t l i c h e n P e r i o d e o d e r zu B e g i n n d e r f o l g e n d e n K a l t z e i t v e r s t ä r k t e sich d i e Erosion des f l i e ß e n d e n W a s s e r s ( S C H A E F E R 1 9 5 0 ) , es e n t s t a n d e n s t ä r k e r eingetiefte T a l u n g e n .

I n einem w e i t e r e n S t a d i u m d e r A u f s c h ü t t u n g erneut vordringenden mehrere Dekameter Gletscher

schürften

wurden

Gletscher m ä c h t i g e V o r s t o ß s c h o t t e r

durch d i e S c h m e l z w ä s s e r d e r abgelagert und

ü b e r ihr w a r m z e i t l i c h e s N i v e a u a u f g e s c h ü t t e t . D i e in d e r F o l g e z e i t d i e s e V o r s t o ß s c h o t t e r ,

d i e T ä l e r bis

nachdrängenden

w e n i g s t e n s in den

alpinen

T ä l e r n , w i e d e r w e i t g e h e n d a u s , w o b e i d i e Gletscher zu den v e r s c h i e d e n e n Eiszeiten u n t e r ­ schiedlich g r ü n d l i c h z u W e r k e g i n g e n . D i e r i ß e i s z e i t l i c h e n Gletscher

entfernten

in

den

A l p e n t ä l e r n d i e ä l t e r e n A b l a g e r u n g e n w e i t g e h e n d , n u r a n d e n tiefsten S t e l l e n der T a l b e k k e n v e r b l i e b e n e n R e s t e . D i e w ü r m e i s z e i t l i c h e n Gletscher h i n t e r l i e ß e n a n e i n i g e n S t e l l e n ( M u r n a u e r M o o s , I s a r t a l bei K r ü n , W a c k e r s b e r g ) noch a u s g e d e h n t e R e s t e dieser S e d i ­ mente.

In einem T e i l d e r Z u n g e n b e c k e n w a r der im V o r s t e h e n d e n beschriebene G a n g der E n t ­ w i c k l u n g ein a n d e r e r . W ä h r e n d d a s W o l f r a t s h a u s e n e r B e c k e n w o h l s t ä n d i g m i t den H a u p t ­ s c h m e l z w a s s e r w e g e n in V e r b i n d u n g s t a n d u n d d a h e r h e u t e w e i t g e h e n d v e r f ü l l t ist, w a r e n d i e Z u n g e n b e c k e n d e s A m m e r s e e s u n d des W ü r m s e e s schon b e i m R ü c k z u g d e r Gletscher d u r c h d i e a l p i n e n T ä l e r v o n den geschiebeführenden

Schmelzwasserfluten

abgeschnitten

u n d v e r l a n d e t e n d a h e r bis z u m V o r d r i n g e n der n a c h f o l g e n d e n Gletscher nicht v o l l s t ä n d i g .

Eine

Übergangsstellung

Spatzenhausen-Eberfing

nehmen

das

Staffelsee-Riegsee-Becken und

ein, in d e n e n d i e s p ä t g l a z i a l e A u f s c h ü t t u n g

Becken

von

e b e n f a l l s nicht

das

von

d e n durch d i e H a u p t t ä l e r a b f l i e ß e n d e n S c h m e l z w ä s s e r n b e e i n f l u ß t w e r d e n k o n n t e n . Diese B e c k e n w u r d e n j e d o c h b e i m V o r d r i n g e n der w ü r m e i s z e i t l i c h e n Gletscher m i t m ä c h t i g e n Vorstoßschottern das

verfüllt. Nahezu

ohne s p ä t g l a z i a l e b z w . f r ü h g l a z i a l e Sedimente blieb

Felsenbecken d e s W a l c h e n s e e s , d a s erst d a n n v o m T o t e i s frei w a r , a l s d i e S c h m e l z ­

w ä s s e r bereits d e n W e g durch d a s I s a r t a l n a h m e n .

A l s typisch für d i e beschriebene E n t w i c k l u n g d e r

T a l z u s c h ü t t u n g b z w . der Zuschüt­

t u n g g l a z i a l e r o d i e r t e r Becken h a t d i e Zeit zwischen d e m R i ß - u n d W ü r m h o c h g l a z i a l z u g e l t e n . Die w ü r m e i s z e i t l i c h e n Gletscher h a t t e n , b e z o g e n a u f d a s n a c h e i s z e i t l i c h e T a l n i v e a u , k e i n e ähnlich t i e f e n u n d a u s g e d e h n t e n H o h l f o r m e n h i n t e r l a s s e n , in d e n e n es zu ä h n l i c h umfangreicher Sedimentation hätte k o m m e n

6.

können.

Schlußbemerkung

D i e U n t e r s u c h u n g e n stehen, w a s d i e d e t a i l l i e r t e g l a z i a l g e o l o g i s c h e B e a r b e i t u n g u n d d i e Präzisierung der gewonnenen grundsätzlichen Erkenntnisse

anbetrifft,

erst a m

Anfang.

B e i m U m f a n g des v o r l i e g e n d e n M a t e r i a l s w a r d a h e r n u r e i n k u r z e r A b r i ß d e r g e w o n n e n e n geologischen E r k e n n t n i s s e möglich. D i e A r b e i t e n w e r d e n

weitergeführt.

Glazial übertiefte Täler im Bereich des Isar-Loisach-Gletschers

7.

99

Schriftenverzeichnis

AIGNER, D. (1913): Das Murnauer Diluvium. — Mitt. geogr. Ges. München, 8 , 2: 77—177; Mün­ chen.

BADER, K. (1979): Exarationstiefen würmeiszeitlicher und älterer Gletscher in Südbayern (Tren­ nung eisvorbelasteter und nicht eisvorbelasteter Sedimente aufgrund der seismischen Geschwin­ digkeiten). — Eiszeitalter u. Gegenwart, 2 9 : 4 9 — 6 1 ; Öhringen.

JERZ, & ULRICH, R. (1966): Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern 1 : 25 000 Blatt Nr. 8533/8633 Mittenwald. — 152 S.; München.

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WILHELM, F. (1961): Spuren eines voreiszeitlichen Reliefs am Alpennordsaum zwischen Boden­ see und Salzach. — Münchner geogr. H., 2 0 : 3—176; Regensburg.

7 *

100

Horst Frank

101—113 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

4 Abb.

Hannover

1979

Obertiefte Talabschnitte im Berner Mittelland zwischen Alpen und Jura (Schweiz) CHRISTIAN SCHLÜCHTER * )

V a l l e y , glacial erosion, neotectonics, basin of subsidence, channel, lacustrine sedimentation, c-14 dating, continental quaternary Molasse Basin Switzerland.

K u r z f a s s u n g : Die übertieften Bereiche im Berner Querschnitt des Mittellandes zwischen Alpen und J u r a werden, neben der Zungenbeckentheorie, vor dem Hintergrund neuer geophysika­ lischer Untersuchungsresultate aus den Schweizer Seen und den Resultaten des Landesnivellements beschrieben. Bedeutende Übertiefungen sind im Becken von Belp südlich von Bern mit ca. 270 m, im seeländischen Trog bei Worben/Busswil mit ca. 285 m und im Unteren Emmental bei Gerlafingen mit mindestens 88 m durch Bohrungen belegt. Die Existenz einer basalen Erosionsrinne in der Molasse als Verbindung zwischen dem Becken von Belp mit dem seeländischen Trog oder dem Unteren Emmental ist fraglich. Zeitlich k a n n die maximale Tiefenerosion als sicher prae- oder frühriß-, stellenweise als mindelzeitlich (?) nach der klassischen Eiszeitchronologie angegeben wer­ den. Zur genetischen Erklärung der übertieften Becken werden sowohl Gletschererosion (Zungenbeckenbildung/Cirque-Bildung im Alpenvorland) als auch krustendynamische Faktoren angeführt (Landesnivellement, Nachweis von Gasaustritten in einer Bohrung auf der Linie Gurten—nörd­ liches Becken von Belp-Grauholz). ["Overdeepened Basins" in the M o l a s s e F o r e l a n d b e t w e e n the A l p s and the J u r a Mountains, C a n t o n of B e r n e , Switzerland.]

A b s t r a c t : The occurrence of so-called "overdeepened basins" in the Swiss Plain is dis­ cussed and their sedimentary Upper Pleistocene filling described. The old theory explaining the formation of the lakes along the border of the Alps by tectonic subsidence of the Alpine Front is compared with more recent results of geophysical investigations in Swiss lakes, with the results of precise levelling by the Swiss Topographic Survey and w i t h glacial erosion in the Alpine Fore­ land. Considerable "overdeepening" is proved in the Belp Basin south of Berne (appr. 270 meters), in the Swiss Plain around Lyss-Worben/Busswil (appr. 285 meters) and in the Lower Emme V a l l e y (minimum of 88 meters). A basal connection eroded in the Molasse sediments from the Belp Basin to the basin in the Swiss Plain ("seeländischer Trog") or to the Lower Emmental is not proven to exist. The base of the deepest eroded basins has been reached during pre- or e a r l y Riss, or during Mindel (?) at some places following the classical chronostratigraphic setting.

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1. Forschungsgeschichtlicher H i n t e r g r u n d 1.1. H i s t o r i s c h e s 1.2. N e u e F o r s c h u n g s e r g e b n i s s e 2. U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e 2 . 1 . D a s Bernische S e e l a n d 2.2. D a s U n t e r e E m m e n t a l 2.3. D a s A a r e t a l B e r n — T h u n e r s e e , i n s b e s o n d e r e d a s Becken v o n B e l p 3. Z u s a m m e n f a s s e n d e B e m e r k u n g e n u n d A u s b l i c k 4. V e r d a n k u n g 5. Schriftenverzeichnis *) Anschrift des Verfassers: Dr. Ch. S c h l ü c h t e r , Institut für Grundbau und Boden­ mechanik der ETH, Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Schweiz.

102

Christian Schlüchter

1. Forschungsgeschichtlicher Hintergrund E i n e Beschreibung d e r übertieften T a l a b s c h n i t t e i m B e r n e r M i t t e l l a n d e r f o l g t m i t V o r ­ teil v o r e i n e m doppelschichtigen H i n t e r g r u n d : einerseits v o r e i n e r D a r s t e l l u n g d e r histo­ rischen, wissenschaftsgeschichtlidien E n t w i c k l u n g d e r V o r s t e l l u n g e n über W e s e n u n d G e ­ nese d e r übertieften T a l a b s c h n i t t e i m Gebiet d e r S c h w e i z , a n d e r e r s e i t s v o r den R e s u l t a t e n z e i t g e m ä ß e r F o r s c h u n g s p r o j e k t e z u r Erforschung d e r S c h w e i z e r Seen u n d v o r d e n E r g e b ­ nissen d e s L a n d e s n i v e l l e m e n t s .

1.1.

Historisches

A u s g e h e n d v o n d e r F r a g e nach d e m U r s p r u n g d e r a l p i n e n R a n d s e e n h a t sich u m d i e J a h r h u n d e r t w e n d e eine z u m T e i l recht lebhaft geführte K o n t r o v e r s e u m d i e W i r k s a m k e i t d e r G l a z i a l e r o s i o n i m a l l g e m e i n e n , w ä h r e n d d e r eiszeitlichen G l e t s c h e r v o r s t ö ß e i n s A l p e n ­ v o r l a n d i m s p e z i e l l e n , e n t w i c k e l t . V e r t r e t e r d e r T h e o r i e e i n e r „eher schwach w i r k s a m e n G l a z i a l e r o s i o n " ( w i e H E I M 1 8 8 5 u n d 1 9 1 9 , G O G A R T E N 1 9 1 0 , m i t einer v o r t r e f f l i c h e n

Zu­

s a m m e n s t e l l u n g ä l t e r e r L i t e r a t u r ) h a b e n d i e E x i s t e n z d e r A l p e n r a n d s e e n a l s P r o d u k t einer jungen r a n d a l p i n e n Rücksenkung der tektonischen Alpenrandelemente e r k l ä r t . Die A l ­ p e n r a n d s e e n w ä r e n d e m n a c h T a l a b s c h n i t t e , d i e i m e i g e n e n W a s s e r e r t r u n k e n sind. — D e m g e g e n ü b e r steht d i e V o r s t e l l u n g v o n e i n e r b e d e u t e n d e n ( T i e f e n - ) E r o s i o n d u r c h Glet­ scher, d e r e n V e r t r e t e r , w i e H E I M ( 1 9 1 9 : 1 3 ) schreibt, „die u n g e h e u r e G l e t s c h e r w i r k u n g m i t Schlagwörtern w i e .Übertiefung', ,Zungenbecken', ,Trogform', ,Stufenmündung' formu­ l i e r t " h a b e n (in d e r S c h w e i z u. a. FRUEH 1 9 0 6 ) . D i e D i s k r e p a n z a u f d e r Suche nach einer E r k l ä r u n g , einerseits d e r E x i s t e n z d e r h e u t i g e n A l p e n r a n d s e e n , a n d e r e r s e i t s d e r Ursache d e r p r i m ä r e n Ü b e r t i e f u n g , a l s o d e r A u s k o l k u n g des F e l s u n t e r g r u n d e s a u f d i e h e u t e fest­ s t e l l b a r e T i e f e , ist bis h e u t e nicht restlos ü b e r w u n d e n . A l l e r d i n g s h a t d i e m o d e r n e F r a g e „ w i e s i n d d i e Seebecken s t r u k t u r i e r t u n d w i e s i n d d i e S e d i m e n t e a u f g e b a u t ? " , d i e a l t e F r a g e nach d e m „ w a r u m s i n d d i e Seen g e r a d e d o r t w o sie s i n d ? " e t w a s v e r d r ä n g t . Ein M e i l e n s t e i n in d e r historischen E n t w i c k l u n g d i e s e r F r a g e s t e l l u n g e n ist sicher d i e T o t e i s ­ t h e o r i e v o n S T A U B ( 1 9 3 8 ) . — Übertiefte T a l a b s c h n i t t e o r o g r a p h i s c h o b e r h a l b u n d u n t e r ­ h a l b d e r A l p e n r a n d s e e n , d i e m i t eiszeitlichen L o c k e r g e s t e i n e n a u f g e f ü l l t sind, w a r e n u m die J a h r h u n d e r t w e n d e w e d e r g e n a u l o k a l i s i e r t , g e s c h w e i g e d e n n in i h r e r A u s d e h n u n g b e k a n n t . Z u d e m macht j a d i e T h e o r i e d e r tektonischen A l p e n r a n d r ü c k s e n k u n g d a s V o r ­ h a n d e n s e i n b e d e u t e n d e r Ü b e r t i e f u n g e n a u ß e r h a l b der A l p e n r a n d s e e n p r a k t i s c h u n m ö g ­ lich. N a c h d e r T h e o r i e d e r r a n d a l p i n e n R ü c k s e n k u n g w ä r e n a u c h d i e a u ß e r h a l b d e r A l p e n ­ r a n d s e e n , w e n n ü b e r h a u p t v o r h a n d e n e n , übertieften Bereiche, e n t w e d e r m i t l o k a l e r t e k tonischer A b s e n k u n g o d e r m i t i n t e r g l a z i a l e r F l u ß e r o s i o n z u e r k l ä r e n .

E i n e sachlich e r n ü c h t e r n d e R i c h t i g s t e l l u n g i n d e r D i s k u s s i o n u m d i e W i r k s a m k e i t g l a ­ z i a l e r T i e f e n e r o s i o n h a t d i e K a t a s t r o p h e b e i m B a u des L ö t s c h b e r g t u n n e l s ( N o r d s e i t e , v o m 2 4 . J u l i 1 9 0 8 ) gebracht ( v g l . d a z u : S c h w e i z e r i s c h e B a u z e i t u n g , L I I / 5 : 6 6 , L I I / 6 : 8 1 , L I I / 8 : 1 1 0 , 1 9 0 8 ) . S o ist a u f t r a g i s c h e A r t u n d W e i s e d e r N a c h w e i s erbracht w o r d e n , d a ß auch i n d e n i n n e r a l p i n e n T a l a b s c h n i t t e n , o r o g r a p h i s c h o b e r h a l b d e r A l p e n r a n d s e e n , Felsbecken v o n g e w a l t i g e r Ü b e r t i e f u n g , w o h l m i t L o c k e r m a t e r i a l ( „ e i s z e i t l i c h e m S c h u t t " ) auf­ gefüllt, e x i s t i e r e n . I m F a l l e d e r G a s t e r n t a l ü b e r t i e f u n g h a b e n s p ä t e r e S o n d i e r u n g e n L o k k e r g e s t e i n s m ä c h t i g k e i t e n v o n 2 0 0 bis 2 5 0 M e t e r n a c h g e w i e s e n — d i e F ü l l u n g e i n e s enor­ m e n Felskessels, w e n n m a n sich d i e g e o m o r p h o l o g i s c h e S i t u a t i o n bei d e r K l u s (zwischen d e m G a s t e r n t a l u n d d e m Becken v o n K a n d e r s t e g ) v e r g e g e n w ä r t i g t ! A u ß e r h a l b d e s A l p e n ­ k ö r p e r s u n d d e r A l p e n r a n d s e e n h a t eine e r s t e T i e f e n s o n d i e r u n g a u f g r u n d w a s s e r f ü h r e n d e L o c k e r g e s t e i n e i m Becken v o n B e l p d e n B e w e i s einer M i n d e s t ü b e r t i e f u n g v o n 8 8 M e t e r erbracht. M i t d e m N a c h w e i s einer Ü b e r t i e f u n g u m b e d e u t e n d e B e t r ä g e auch i m a l p e n ­ ferneren M i t t e l l a n d ist d i e D i s k u s s i o n u m d i e Genese dieser m i t Lockergesteinen a u f g e f ü l l -

Ubertiefte Talabschnitte im Berner Mittelland zwischen Alpen und J u r a

103

ten W a n n e n i m M o l a s s e l a n d w i e d e r a u f g e n o m m e n u n d d e r e n E n t s t e h u n g i m w e s e n t l i c h e n m i t d e r w i e d e r h o l t e n V e r g l e t s c h e r u n g a l s g l a z i a l e T i e f e n e r o s i o n gesehen w o r d e n , o h n e a b e r tektonische B e w e g u n g e n a m A l p e n r a n d , i m M i t t e l l a n d u n d bis a n d e n J u r a s ü d f u ß g a n z v o n d e r H a n d z u w e i s e n (BECK 1 9 2 1 , ANTENEN 1 9 3 6 u n d SCHARDT i m „ G e o g r a p h i ­ schen L e x i k o n der S c h w e i z " , zitiert in A N T E N E N 1 9 3 6 ) .

1.2.

N eue F o r s c h un g s e r geb n i s s e

Erweiterte Gesichtspunkte zur Geologie der Alpenrandseen haben die R e s u l t a t e der S c e n p r o j e k t e der G e o l o g i s c h e n I n s t i t u t e d e r U n i v e r s i t ä t B e r n ( M A T T E R , SUESSTRUNK, H I N Z & STURM 1 9 7 1 ; M A T T E R , DESSOLIN, S T U R M & SUESSTRUNK 1 9 7 3 ; S T U R M & M A T T E R 1 9 7 2 ; BODMER, M A T T E R , SCHELLER & S T U R M 1 9 7 3 ) , d e r U n i v e r s i t ä t Genf ( V E R N E T , H O R N , B A D O U X & SCOLARI 1 9 7 4 ) u n d der E T H

Z ü r i c h g e b r a c h t (FINCKH 1 9 7 6 ; F I N C K H & K E L T S

1 9 7 6 ) . D a b e i h a t es sich gezeigt, d a ß d i e Ü b e r t i e f u n g d e r A l p e n r a n d s e e n i m N u n d d e r insubrischen Seen i m S w e i t b e d e u t e n d e r i s t a l s u r s p r ü n g l i c h v e r m u t e t , d a ß insbesondere die insubrischen Seen g e w a l t i g e Becken d a r s t e l l e n . A u s d e n A n g a b e n i n A b b . 1 geht h e r ­ v o r , d a ß d i e z u r D i s k u s s i o n stehenden S e e n i n drei G r u p p e n e i n g e t e i l t w e r d e n k ö n n e n : 1. d i e insubrischen S e e n m i t R i n n e n t i e f e n b i s über 5 0 0 m u n t e r N N , 2 . d i e „ i n t e r n e n A l ­ p e n r a n d s e e n " ( w i e G e n f e r - , Brienzer-, V i e r w a l d s t ä t t e r - u n d W a l e n s e e ) m i t Felsbecken­ tiefen u n t e r h a l b des M e e r e s s p i e g e l s bis c a . 3 0 0 m u n t e r N N u n d 3. d i e „ e x t e r n e n A l p e n ­ r a n d s e e n " ( w i e T h u n e r - , Zuger-, Zürich- u n d Bodensee) m i t einer F e l s k o t e u m N N .

W e i t g e h e n d u n g e k l ä r t ist in den S e e b e c k e n d i e F r a g e d e s A l t e r s d e r t i e f e r e n u n d b a s a ­ len L o c k e r g e s t e i n e . D i e v o r l i e g e n d e n A n g a b e n beziehen sich v o r a l l e m a u f s p ä t - u n d post­ g l a z i a l e A k k u m u l a t i o n e n . A u s den seismischen U n t e r s u c h u n g e n geht h e r v o r , d a ß d i e L o k k e r g e s t e i n s a b f o l g e e i n e k o m p l i z i e r t e A u f f ü l l u n g ist u n d d a ß generell v o r b e l a s t e t e , ä l t e r e , v o n n i c h t v o r b e l a s t e t e n , j ü n g e r e n , S e d i m e n t e n unterschieden w e r d e n k ö n n e n . D i e L o c k e r ­ g e s t e i n s m ä c h t i g k e i t e n i n d e n Seebecken s i n d z . T . b e d e u t e n d : über 3 0 0 m i m T h u n e r s e e ( M A T T E R , SUESSTRUNK, H I N Z & STURM 1 9 7 1 : 5 1 6 ) , b i s ü b e r 2 0 0 0 m ( ! ) i n d e n i n s u b r i s c h e n

Seen (FINCKH 1 9 7 6 : 8 9 ) . — Diesen L o c k e r g e s t e i n s m ä c h t i g k e i t e n in d e n Seebecken sind jene i n d e n „ v e r l a n d e t e n " , zugeschütteten Becken, w i e d e m Becken v o n B e l p m i t 2 5 0 m und d e m seeländischen T r o g m i t 2 7 0 m ( o h n e B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r W a s s e r t i e f e ) , g e g e n ­ überzustellen.

I n t e r e s s a n t u n d v o n B e d e u t u n g sind d i e R e s u l t a t e d e s P r ä z i s i o n s n i v e l l e m e n t s d e r L a n ­ destopographie (Landesnivellement), w e l c h e auf dem Höhenvergleich der v o n 1903 bis 1925 gemessenen P u n k t e m i t der seit 1 9 4 3 b i s 1 9 7 5 d u r c h g e f ü h r t e n N a c h m e s s u n g e n b e ­ ruhen. A u f die F i x p u n k t g r u p p e relativer Hebungs-, b z w . Senkungstendenz v o n Aarburg b e z o g e n , ergibt sich e i n e S e n k u n g s t e n d e n z v o n O e n s i n g e n w e s t w ä r t s d e m J u r a s ü d f u ß e n t ­ l a n g i n s Genferseebecken u n d R h o n e t a l a u f w ä r t s bis i n d i e G e g e n d v o n S t . M a u r i c e m i t den g r ö ß t e n S e n k u n g s b e t r ä g e n bis 0,6 m m / J a h r i m B e c k e n v o n Genf (GUBLER 1 9 7 6 ) . D a s h e i ß t a l s o , d a ß w i r r e l a t i v a u f A a r b u r g b e z o g e n eine K i p p b e w e g u n g des M i t t e l l a n d e s m i t A b w ä r t s t r e n d in d e r W e s t s c h w e i z h a b e n — eine Erscheinung, d i e w ä h r e n d d e r M o l a s s e ­ s e d i m e n t a t i o n u n d d e r o b e r m i o z ä n e n , p l i o z ä n e n u n d a l t p l e i s t o z ä n e n Flußgeschichte des M i t t e l l a n d e s m e h r m a l s m i t v e r ä n d e r t e m V o r z e i c h e n g e s p i e l t h a t (LINIGER 1 9 6 6 , 1 9 6 7 ; HOFMANN 1960; MADER 1977).

2 . Die Untersuchungsgebiete G e o m o r p h o l o g i s c h z e i c h n e n sich i m G e b i e t des K a n t o n s B e r n zwischen A l p e n u n d J u r a d r e i Depressionen b e s o n d e r s a b : 1. d a s A a r e t a l B e r n — T h u n e r s e e [ g e w i s s e r m a ß e n d a s n ö r d l i c h e E n d e der T a l f o l g e v o n K a n d e r u n d A a r e , in d e n e n sich a u s d e m G e b i e t d e r h e u ­ tigen Gletscher ( K a n d e r f i r n , b z w . Ober- u n d U n t e r a a r ) übertiefte Becken a n e i n a n d e r r e i h e n

104

Christian Schlüchter

Abb. 1: Die Übertiefung der Schweizer Seen. — Mit besonderer Berücksichtigung der Felsbecken­ folge von Kander- und Aaretal und dem seeländischen Trog. Folgende Felsbecken sind besonders gekennzeichnet: 1. Gasterntal, 2. Becken von Kandersteg, 3. Becken Frutigen, 4. Bedien von Rei­ chenbach, 5. Becken von Wimmis, 6. Becken von Thun/Uttigen, 7. Becken von Kiesen, 8. B e c k e n v o n B e l p , 9. Übertiefung bei Avenches, 10. Kallnach/Großes Moos, 11. W o r b e n / B u s s w i 1, 12. Becken von Grenchen, 13. Übertiefung bei Solothurn, 14. Becken im Unteren Emmental, 15. Becken von Innertkirchen, 16. Becken von Gletsch, 17. Becken von Andermatt.

Übertiefte Talabschnitte im Berner Mittelland zwischen Alpen und J u r a

105

bis h i n u n t e r ins Becken v o n B e l p ] , 2. d a s B e r n i s c h e S e e l a n d a l s D o p p e l r i n n e : M u r t e n s e e — A a r b e r g — L y s s — S o l o t h u r n u n d N e u e n b u r g e r - , B i e l e r s e e — P i e t e r l e n m o o s — S o l o t h u r n , 3. das U n t e r e E m m e n t a l — B u r g d o r f — G e r l a f i n g e n — W a n g e n a n d e r A a r e ( v g l . d a z u A b b . 1 ) .

D i e s e d r e i Depressionen b i l d e n Bereiche m i t b e d e u t e n d iibertieften M o l a s s e - F e l s b e c k e n , die m i t e i n e m K o m p l e x e i s z e i t l i c h e r L o c k e r g e s t e i n e a u f g e f ü l l t s i n d .

V o n B e d e u t u n g in d i e s e m Z u s a m m e n h a n g , besonders bei d e r Diskussion d e r g l a z i a l e n K o m p o n e n t e in den übertieften T a l a b s c h n i t t e n , ist die a l l g e m e i n e G l e t s c h e r k o n f i g u r a t i o n w ä h r e n d d e r V e r g l e t s c h e r u n g e n : die „ R i c h t u n g " des R h o n e g l e t s c h e r s v o n S W nach N E im seeländischen T r o g u n d n a h e z u r e c h t w i n k l i g d a z u d i e R i c h t u n g des A a r e g l e t s c h e r s ( a l s v e r e i n i g t e O b e r l ä n d e r g l e t s c h e r ) aus dem T h u n e r s e e b e c k e n durch d a s A a r e - / G ü r b e t a l nach N ( z u m T e i l bis über B e r n h i n a u s r e i c h e n d ? ) . D a s Felsbecken i m U n t e r e n E m m e n t a l l ä g e ebenfalls i m Einflußbereich des R h o n e g l e t s c h e r s .

2.1.

Das B e r n i s c h e

Seeland

D a s Bernische S e e l a n d ist a l s N i e d e r u n g i n seinem s t r u k t u r e l l e n A u f b a u e i n e k o m p l e x e A b f o l g e v o n übertieften, l a n g g e z o g e n e n Felsbecken u n d g l a z i g e n ü b e r f o r m t e n M o l a s s e ­ höhen. In b e z u g auf d i e M o l a s s e s t r u k t u r s t e l l e n die a u s m i o z ä n e n S e d i m e n t e n a u f g e b a u ­ ten I n s e l b e r g e S y n k l i n a l s t r u k t u r e n dar, w ä h r e n d d e m d i e übertieften T a l a b s c h n i t t e in ihrer L ä n g s a u s d e h n u n g in d i e M o l a s s e a n t i k l i n a l e n eingetieft s i n d . D e r L ä n g s v e r l a u f d e r s e e l ä n ­ dischen R i n n e n ist e i n d e u t i g durch die t e k t o n i s c h e S t r u k t u r d e r M o l a s s e g e g e b e n : s ü d w e s t ­ lich d e r L i n i e B i e l — N i d a u — J e n s — L y s s ist d i e S t r e i c h r i c h t u n g a n n ä h e r n d S W — N E , öst­ lich d i e s e r L i n i e erfolgt d a s U m b i e g e n a u f W S W — E N E . W i c h t i g e morphogenetische B e ­ s t i m m u n g s g r ö ß e n sind in dieser B e z i e h u n g d i e S t r u k t u r des J a i s s b e r g e s ( z w i s c h e n dein h e u t i g e n A a r e l a u f bei P o r t u n d J e n s - W o r b e n g e l e g e n ) u n d des B ü t t e n b e r g e s (östlich Biel, zwischen d e r J u r a s ü d f u ß r i n n e u n d der H a u p t - S e e l a n d d e p r e s s i o n ) .

Im A u f t r a g des W a s s e r - u n d E n e r g i e w i r t s c h a f t s a m t e s ( W E A ) des K a n t o n s B e r n sind von 1 9 7 2 bis 1976 i m B e r n i s c h e n S e e l a n d d u r c h H e r r n Dr. P . K e l l e r h a l s u n d H e r r n Dr. B .

T r ö h l e r , G e o l o g e n S I A , B e r n , u m f a n g r e i c h e h y d r o g e o l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n durchge­ führt w o r d e n ( „ H y d r o g e o l o g i e S e e l a n d " 1 9 7 6 ) . Bereits o b e n w u r d e a n g e f ü h r t , d a ß die seeländische, übertiefte R i n n e a l s D o p p e l r i n n e a u s g e b i l d e t ist ( J u r a s ü d f u ß r i n n e m i t B i e l e r u n d N e u e n b u r g e r s e e u n d d i e R i n n e des G r o ß e n M o o s ' m i t M u r t e n s e e u n d a l t e m A a r e l a u f A a r b e r g — L y s s — B ü r e n a . A . ) . A u s den U n t e r s u c h u n g e n des W E A geht k l a r h e r v o r , d a ß die g r o ß e n Ü b e r t i e f u n g s b e t r ä g e in der s ü d l i c h e n der b e i d e n R i n n e n n a c h w e i s b a r s i n d ; diese w i r d i m f o l g e n d e n als s e e l ä n d i s c h e r T r o g ( i m S i n n e v o n TROEHLER 1 9 7 7 ) bezeichnet.

I m G r o ß e n gesehen ist d e r F e l s v e r l a u f a l s Basis des seeländischen T r o g e s recht gut be­ k a n n t : bei Avenches s ü d w e s t l i c h des M u r t e n s e e s liegt d i e M o l a s s e auf ca. 2 0 0 m ü. M., bei K a l l n a c h a u f ca. 3 2 0 m ü. M . , d a n n folgt d a s tiefe Felsbecken südlich des J a i s s b e r g e s m i t der F e l s k o t e auf ca. 1 5 0 m ü. M . ( v g l . A b b . 2 ) . N a c h d e n h e u t e v o r l i e g e n d e n D a t e n folgt d a n n o s t w ä r t s das A n s t e i g e n d e r F e l s u n t e r l a g e bis gegen 3 7 0 m ü. M . bei S o l o t h u r n ( v g l .

A n g a b e n in A b b . 1 ) .

D i e F ü l l u n g des s e e l ä n d i s c h e n Troges m i t eiszeitlichen L o c k e r g e s t e i n e n ist i m e i n z e l n e n ä u ß e r s t k o m p l e x , k a n n j e d o c h generell f o l g e n d e r m a ß e n a l s A b f o l g e schematisiert w e r d e n (vgl. a u c h A b b . 2 ) : —

spät- und postglaziale Alluvionen (Flußablagerungen und Verlandungsbildungen)

—

eine o b e r e G r u n d m o r ä n e

—

hart gelagerte Seeablagerungen; monotone, siltig-tonig-sandige Sedimente mit unregel­ m ä ß i g a u f t r e t e n d e n E i n l a g e r u n g e n v o n S a n d u n d G e r ö l l a g e n , nach KELLERHALS & TROEHLER ( 1 9 7 6 : 2 7 ) bis 3 0 0 m m ä c h t i g !

Christian Schlüchter

106

WÜRBEN 434.90 m ü.M.

/

BUSSWIL

ö~_°

_o'o

s p ä t - und p o s t g l a z i a l e Alluvionen

Obere —

Grundmoräne

—

hart

gelagerte

Seeablagerungen •

,20 m 10

—

-

'o

*

*

Untere „ G r u n d m o r ä n e "

\

149 90'

«\ ß , *

/

Ui n\ t e\ r e\

Susswassermolasse

• Position pollenanalytisch untersuchter

Abb. 2 : Schematisches Lithologisches Profil

Proben

der Bohrung Worben/Busswil nach KELLERHALS &

TROEHLER ( 1 9 7 6 ) .

—

eine u n t e r e G r u n d m o r ä n e ; der k a l t z e i t l i c h e C h a r a k t e r dieser A b l a g e r u n g ist durch p o l l e n a n a l y t i s c h e U n t e r s u c h u n g e n v o n H e r r n Prof. W e l t e n ( z i t i e r t in KELLERHALS & TROEHLER 1 9 7 6 : 2 7 ) n a c h g e w i e s e n , doch ist a u s den Bohrprofilen d i e A n s p r a c h e a l s G r u n d m o r ä n e oft w e n i g e r e i n d e u t i g .

F ü r ein d i r e k t e s c h r o n o s t r a t i g r a p h i s c h e s Erfassen d e r B i l d u n g der Erosionsbasis i m T r o g fehlen bisher d i e G r u n d l a g e n . E i n e A l t e r s z u w e i s u n g w i r d somit i n d i r e k t über d i e D a t i e r u n g der b a s a l e n L o c k e r g e s t e i n e a n g e s t r e b t . D a s k a n n i m S e e l a n d , a b g e s e h e n v o n e i n i g e n S t r e u p r o b e n a u s der B o h r u n g W o r b e n / B u s s w i l ( A b b . 2 ) nur i n d i r e k t ü b e r d a s P o l ­ lenprofil M e i k i r c h (WELTEN 1 9 7 6 ) geschehen ( S i t u a t i o n in A b b . 1 ) . Ein c h r o n o s t r a t i g r a phischer V e r g l e i c h z w i s c h e n den A b l a g e r u n g e n i m k l e i n e n , ebenfalls übertieften Becken v o n M e i k i r c h m i t d e r seeländischen T r o g f ü l l u n g ist z u m i n d e s t vernünftig, w e n n auch nicht auf einer K o r r e l a t i o n I. O r d n u n g i m S i n n e v o n R U T S C H ( 1 9 5 8 : 1 1 6 ) b e r u h e n d , d a einer­ seits a n z u n e h m e n ist, d a ß die w e s e n t l i c h e n B e i t r ä g e a n d i e übertiefende E r o s i o n i m M o ­ l a s s e h ü g e l l a n d u n d i m S e e l a n d g l e i c h z e i t i g erfolgten u n d d a a n d e r e r s e i t s ä h n l i c h e k o m ­ p l e x e , u n d i m P r i n z i p schematisch a n a l o g g l i e d e r b a r e L o c k e r g e s t e i n s a b f o l g e n w i e i m see­ l ä n d i s c h e n T r o g auch bei M e i k i r c h , a l s o a u ß e r h a l b der tiefsten T r ö g e des S e e l a n d e s , i m „ P l a t e a u b e r e i c h e " v o r h a n d e n sind ( v g l . A b b . 1 , 2 ) . —• D a WELTEN ( 1 9 7 6 ) in M e i k i r c h d a s Holstein-Interglazial pollenanalytisch nachgewiesen hat (über Mindel-spätglazialen Sedi­ m e n t e n ) ist d i e g r o b e z e i t l i c h e E i n s t u f u n g d e r Tiefenerosion i m S e e l a n d a l s m i n d e s t e n s R i ß (im klassischen S i n n e ) , w a h r s c h e i n l i c h jedoch ä l t e r , s i n n v o l l . D i e m ä c h t i g e n S e e t o n e z w i ­ schen der U n t e r e n u n d O b e r e n G r u n d m o r ä n e i m Profil W o r b e n / B u s s w i l ( A b b . 2 ) w e r d e n

Übertiefte Talabschnitte im Berner Mittelland zwischen Alpen und J u r a

107

im h e r k ö m m l i c h e n S i n n e a l s l e t z t i n t e r g l a z i a l ( R i ß / W ü r m ) betrachtet. Diese E i n s t u f u n g ist hier n i c h t gesichert, s o n d e r n es h a n d e l t sich nach d e n v o r l i e g e n d e n , a l l e r d i n g s spärlichen pollenanalytischen Untersuchungen um j e w e i l s spätglaziale, frühinterstadiale Bildungen, die w a h r s c h e i n l i c h in r a s c h e r Folge i n g r o ß e n M ä c h t i g k e i t e n a b g e l a g e r t w o r d e n sind (WELTEN, schriftl. M i t t . , V o r b e r e i t u n g I G C P - E x k u r s i o n 1 9 7 6 ) .

W e n n m a n v o r l ä u f i g v o m Versuch e i n e r g e n a u e n k l i m a s t r a t i g r a p h i s c h e n ( b z w . chronos t r a t i g r a p h i s c h e n ) E i n s t u f u n g d e r s e e l ä n d i s c h e n T r o g f ü l l u n g absieht, so steht fest, d a ß so­ w o h l d i e tiefsten F e l s b e c k e n ( w i e auch k l e i n e r e Becken i m M o l a s s e h ü g e l l a n d , w i e M e i ­ kirch?) n a c h d e r tiefsten E r o s i o n nicht e i n p h a s i g a u f g e f ü l l t w o r d e n sind, s o n d e r n d a ß auf eine erste g l a z i a l e / s p ä t g l a z i a l e A k k u m u l a t i o n e r n e u t e T i e f e n e r o s i o n erfolgt i s t , welche ein System v o n ineinandergeschachtelten, z u m H a n g e n d e n h i n zunehmend jüngere ( u n d en­ gere) T r o g f o l g e n e r g e b e n h a t ; dies trifft i n s b e s o n d e r e z u , w e n n m a n in d i e M o r p h o g e n e s e der tiefsten R i n n e n auch d i e L o c k e r g e s t e i n s a b f o l g e n d e r R i n n e n - , b z w . T r o g r ä n d e r ein­ bezieht.

2.2.

Das Untere

Emmental

E b e n f a l l s i m R a h m e n d e r s i e d l u n g s w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e n P l a n u n g d e s K a n t o n s Bern ist d a s U n t e r e E m m e n t a l h y d r o g e o l o g i s c h e r k u n d e t w o r d e n . I m L a u f e dieser U n t e r s u c h u n ­ gen ist a u c h h i e r ein b e d e u t e n d e s , übertieftes Becken n a c h g e w i e s e n w o r d e n , dessen F o r m u n d A u s d e h n u n g jedoch noch nicht b e k a n n t sind, i n s b e s o n d e r e fehlt d i e K e n n t n i s seiner rein m o r p h o l o g i s c h e n B e z i e h u n g e n z u r E m m e n t a l r i n n e o b e r h a l b B u r g d o r f e i n e r s e i t s , z u r J u r a s ü d f u ß r i n n e ( a l s östliche F o r t s e t z u n g d e s seeländischen T r o g e s ) a n d e r e r s e i t s . — D i e B o h r u n g R B 2 1 „ O b e r g e r l a f i n g e n " des W a s s e r - u n d E n e r g i e w i r t s c h a f t s a m t e s ( W E A ) des K a n t o n s B e r n ( K o o r d . 6 1 0 . 4 9 0 / 2 2 1 . 4 4 0 ) h a t b e i einer G e l ä n d e h ö h e v o n 4 6 9 . 7 0 m i n 8 8 M e t e r T i e f e , also a u f K o t e 3 8 1 . 7 0 m, d e n F e l s u n t e r g r u n d nicht erreicht. — Interessant, leider bis j e t z t ohne l i t h o - u n d p a l y n o s t r a t i g r a p h i s c h e n B e z u g , ist das in d e r B o h r u n g R B 2 1 n a c h g e w i e s e n e Profil: d i e obersten 1 5 . 6 0 m w e r d e n v o n s a n d i g e m Kies m i t S t e i n e n , aber ohne w e s e n t l i c h e n A n t e i l a n F e i n a n t e i l e n ( T o n u n d S i l t ) a u f g e b a u t . D a r u n t e r folgen bis in d i e 8 8 M e t e r d u r c h b o h r t e Tiefe S a n d e , v o r a l l e m F e i n s a n d e , m i t reichlich b i s v i e l Silt u n d w e n i g b i s reichlich T o n . D i e g a n z e A b f o l g e ist p r a k t i s c h nicht w e i t e r l i t h o l o g i s c h g l i e ­ derbar u n d v o n auffallender braun-, g e l b g r a u e r Farbe — i m Gegensatz z u den (blau-) g r a u e n S e e a b l a g e r u n g e n i m seeländischen T r o g u n d i m B e c k e n v o n B e l p . B e s o n d e r s u n t e r ­ halb c a . 5 5 m zeichnen sich d i e hier e r b o h r t e n f e i n k ö r n i g e n S e d i m e n t e durch g r o ß e L a g e ­ rungsdichte aus.

D a s Felsbecken i m u n t e r e n werden: 1.

In früheren

Emmental

A r b e i t e n (NUSSBAUM

m u ß in z w e i R i c h t u n g e n w e i t e r

diskutiert

1 9 2 6 , GERBER z i t . i n BECK & R U T S C H

1958:29)

w i r d a l s F e l s - u n d A u s f l u ß r i n n e aus d e m B e c k e n v o n B e l p eine V e r b i n d u n g nach N E v i a U r t e n e n l a u f z u m U n t e r e n E m m e n t a l h i n p o s t u l i e r t . D a ß diese F e l s r i n n e n v e r b i n d u n g of­ fenbar nicht besteht, w i r d durch r e l a t i v o b e r f l ä c h e n n a h a n s t e h e n d e M o l a s s e ( c a . 4 8 0 m ü. M., a l s o n u r 2 0 — 2 4 m u n t e r T e r r a i n ) b e i K e r n e n r i e d — Z a u g g e n r i e d b e l e g t (nach einer freundlichen m ü n d l i c h e n M i t t e i l u n g v o n H e r r n D r . R . B l a u , W E A ) . D a m i t w i r d die postu­ lierte V e r b i n d u n g z w i s c h e n d e m Becken v o n B e l p u n d d e m U n t e r e n E m m e n t a l „ a b g e ­ riegelt".

2 . I m h e u t i g e n o r o g r a p h i s c h e n S i n n e f l u ß a b w ä r t s h a t d a s Felsbecken d e s u n t e r e n E m ­ m e n t a l s , östlich S o l o t h u r n i n V e r b i n d u n g m i t d e r J u r a s ü d f u ß r i n n e , e n t w e d e r a l s einfache R i n n e o d e r a b e r a l s T r o g f o l g e , eine w e i t e r e A u s d e h n u n g d e m J u r a s ü d f u ß e n t l a n g . Bei Aarburg, also dem r e l a t i v e n Ruhe- u n d A u s g a n g s p u n k t des Landesnivellements, verläßt die A a r e d a s M i t t e l l a n d u n d t r i t t durch e i n e K l u s durch d i e B o r n - A n t i k l i n a l e i n d a s J u r a -

108

Christian Schlüchter

g e b i r g e ein. D i e F e l s k o t e d e r A a r e a n d i e s e m P u n k t , w o d i e Flußgeschichte v o n M i t t e l ­ l a n d u n d J u r a d i r e k t m i t e i n a n d e r in B e z i e h u n g treten, l i e g t a u f 3 6 1 . 7 0 m ü . M . , in b e z u g a u f d i e F e l s k o t e b e i S o l o t h u r n n u r c a . 1 0 m tiefer, in b e z u g a u f die F e l s k o t e b e i G e r l a f i n g e n , w o diese sicher u n t e r 3 8 1 . 7 0 m ü . M . l i e g t , m i n d e s t e n s n u r ca. 2 0 m t i e f e r , w o b e i nicht a u s z u s c h l i e ß e n ist, d a ß d e r Fels i m Becken d e s U n t e r e n E m m e n t a l e s noch b e d e u t e n d u n t e r d e m S c h w e l l e n w e r t v o n 3 6 1 . 7 0 m v o n A a r b u r g liegt. D a s G e f ä l l e d e r h e u t i g e n A a r e v e r ­ läuft also in d e u t l i c h e m G e g e n s a t z z u m V e r l a u f d e r Felsoberfläche.

2.3.

Das A a r e t a l

Ber n - T h u n e r see, i n s b e s o n d e r e von Belp

d a s

Becken

D i e H a u p t t a l f o l g e des Berner O b e r l a n d e s , d i e A a r e r i n n e v o m O b e r h a s l i , durch B r i e n zer- u n d Thunersee m i t den hauptsächlichsten T r i b u t ä r t ä l e r n von K a n d e r u n d Simme, findet i m Becken v o n B e l p , also c a . 2 5 k m a u ß e r h a l b d e s A l p e n r a n d e s , i h r e n v o r l ä u f i g e n , m o r p h o l o g i s c h e n A b s c h l u ß . Es ist i n d i e s e m Z u s a m m e n h a n g s i n n v o l l e r , w e d e r v o n einer A a r e - noch v o n e i n e r K a n d e r r i n n e , s o n d e r n v o n einer Felsbeckenfolge in diesen z w e i b e ­ d e u t e n d s t e n T ä l e r n z u sprechen. D i e w i c h t i g s t e n dieser übertieften T a l a b s c h n i t t e , welche d i e Felsbeckenfolge a u f b a u e n , sind i n A b b . 1 schematisch d a r g e s t e l l t . N ö r d l i c h des Beckens v o n B e l p ä n d e r t d i e s e r F e l s b e c k e n f o l g e - C h a r a k t e r d e s A a r e t a l s g r u n d s ä t z l i c h (oder ist noch nicht e r k a n n t w o r d e n ? ) .

D i e p r i m ä r e A n l a g e d e r Berner O b e r l ä n d e r T ä l e r , w i e A a r e - , K a n d e r - u n d S i m m e n t a l , e n t l a n g tektonisch b e d e u t e n d e r B e w e g u n g s - u n d G r e n z z o n e n , geht a u s d e m A u f b a u d e s A l p e n k ö r p e r s h e r v o r . Besonders h i n z u w e i s e n ist in d i e s e m Z u s a m m e n h a n g a u f d i e I n k o n ­ g r u e n z in B a u u n d p a l ä o g e o g r a p h i s c h e r P r o v e n i e n z d e r A l p e n r a n d e l e m e n t e östlich u n d w e s t l i c h des T h u n e r s e e s . Diese I n k o n g r u e n z d e r t e k t o n i s c h e n Elemente östlich u n d w e s t ­ lich d e s A a r e t a l s l ä ß t sich z . T. bis h i n a u s in d i e s u b a l p i n e M o l a s s e v e r f o l g e n . W i e w e i t h i n a u s i m M o l a s s e v o r l a n d a b e r dieser tektonische G r u n d t o n in d e r A a r e t a l a n l a g e sich d u r c h p a u s t , m u ß S p e k u l a t i o n bleiben ( v g l . d a z u M A T T E R , SUESSTRUNK, H I N Z & STURM 1 9 7 1 u n d SCHLUECHTER 1 9 7 3 , 1 9 7 6 ) .

A u s den b i s h e r i g e n U n t e r s u c h u n g e n g e h t h e r v o r , d a ß i m Brienzersee d i e tiefste F e l s ­ k o t e d e r A a r e t a l r i n n e (zwischen d e m O b e r h a s l i u n d B e r n ) n a c h w e i s b a r i s t = — 2 3 0 m unter N N

( M A T T E R , DESSOLIN, S T U R M & SUESSTRUNK

1973).

„Flußabwärts"

schließt d a s

T h u n e r s e e b e c k e n m i t e i n e r Felskote a u f c a . 0 m N N a n ( M A T T E R , SUESSTRUNK, HINZ & STURM 1 9 7 1 ) . N a c h B E C K ( 1 9 3 8 ) folgt d a n n i m Bereich u n t e r e r T h u n e r s e e / S c h w e m m f ä c h e r v o n K a n d e r u n d Z u l g d e r A n s t i e g des F e l s u n t e r g r u n d e s u m 1 5 0 bis 2 5 0 m u m d a n n , eben­ f a l l s nach BECK ( 1 9 3 8 ) , i m m i t t l e r e n A a r e t a l u n d i m B e c k e n v o n B e l p k o n s t a n t e G e f ä l l s ­ v e r h ä l t n i s s e a u f z u w e i s e n . Durch d i e B o h r u n g i m M a r z i i i d e s W E A wissen w i r heute, d a ß d i e M o l a s s e a u f K o t e c a . 2 3 0 m ü . M . a n s t e h t , durch d i e B o h r u n g H u n z i k e n ( v e r b u n d e n m i t g e o p h y s i k a l i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n ) , d a ß d e r Fels a u f c a . 2 5 0 m ü. M . z u e r w a r t e n ist, d a s heißt, d a ß d i e F e l s s o h l e des Beckens v o n B e l p ( z w i s c h e n diesen beiden B o h r u n g e n ) a n ­ n ä h e r n d gleiche G e f ä l l s v e r h ä l t n i s s e a u f z u w e i s e n scheint, w i e d i e h e u t i g e T e r r a i n o b e r f l ä c h e (vgl. dazu Abb. 3 ) .

D i e folgenden A u s f ü h r u n g e n k o n z e n t r i e r e n sich a u f d a s Becken v o n B e l p , e i n m a l w e i l d i e s e r T a l a b s c h n i t t a l s Kernstück in d e r D i s k u s s i o n d e r Ü b e r t i e f u n g d e s A a r e t a l s a u f z u ­ fassen ist u n d z w e i t e n s w e i l keine T i e f e n d a t e n a u s d e m Abschnitt H u n z i k e n — T h u n e r s e e vorliegen.

U n s e r e h e u t i g e K e n n t n i s über d a s Felsbecken H u n z i k e n — B e l p — M a r z i i i südlich v o n B e r n u n d dessen L o c k e r g e s t e i n s f ü l l u n g b e r u h t i m W e s e n t l i c h e n a u f d e n b e i d e n Tiefboh­ rungen B l und H l a (s. Abb. 3 und 4 ) , sowie dazwischenliegenden Zusatzbohrungen ge-

Übertiefte Talabschnitte im Berner Mittelland zwischen Alpen und J u r a

109

r i n g e r e r Tiefe. Bei den b e i d e n T i e f b o h r u n g e n h a n d e l t es sich u m S p ü h l b o h r u n g e n , so d a ß die e i n g e t r a g e n e n l i t h o l o g i s c h e n G l i e d e r u n g e n mit e t w a s Vorsicht w e i t e r v e r w e n d e t w e r ­ d e n s o l l t e n (nach B o h r p r o f i l e n des W E A , d i e m i r f r e u n d l i c h e r w e i s e v o n H e r r n Dr. R . Gees z u r V e r f ü g u n g gestellt w o r d e n s i n d ) .

NW

SE

. — G R O S S E SCHANZE FARHUBEL

Lithologie

(schematisch):

ff-^i (grund-1 moränenartige Sedimente f==i feinkörnige, z T , gletschernahe Seeablagerung sandige, kiesige Ablagerungen undifferenziert

E

200

Abb. 3: Längsprofil durch das Becken von Belp von der Stadt Bern (Große Schanze, nördlich des Hauptbahnhofes) bis südlich von Hunziken ( H l a = Bohrung l a „Hunziken"). Die Lithologie der Beckenfüllung ist vereinfacht und schematisch dargestellt.

800

NE

SW BELPBERG

700

600

SCHATTHOLZ I _ R6 BP8

B P 4 H1a I I

R5 I /

/ abtauchender ? Erosionsrand vorbelasteter Lockergesteine (schematisch)

500

400

< Position p o l l e n a n a l y t i s c h untersuchter Proben • =T2/T3- Interstadial ?

300

E 200

1

km

? =r^? vermutete B a s i s ^ der Ü b e r t i e f u n g

'

Abb. 4: Querprofil durch das südliche Becken von Belp (Belpberg-Schattholz, östlich von Rubigen).

Die lithologische Darstellung der Bohrprofile ist vereinfacht und schematisch.

110

Christian Schlüchter

A u f f a l l e n d ist, w i e in beiden T i e f b o h r u n g e n über b e d e u t e n d e M ä c h t i g k e i t e n G r o b s a n d ( H l a ) oder F e i n k i e s - , b z w . K i e s a b l a g e r u n g e n mit reichlich F e i n a n t e i l e n n a c h g e w i e s e n w o r ­ d e n sind, w ä h r e n d d e m g e r a d e i m Querschnitt v o n H u n z i k e n u n d südlich d a v o n ( M 4 , A b b . 3) m ä c h t i g e f e i n k ö r n i g e S e d i m e n t e e r b o h r t w o r d e n sind. Zu b e m e r k e n ist aber, d a ß in k e i n e r der e i n g e t r a g e n e n B o h r u n g e n eine t i e f l i e g e n d e G r u n d m o r ä n e ( w i e i m S e e l a n d , A b b . 2 ) n a c h g e w i e s e n w o r d e n ist.

F ü r die 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 dieser B e c k e n f ü l l u n g k ö n n e n f o l g e n d e drei Boh­ r u n g e n h e r a n g e z o g e n w e r d e n : H l a , F a r h u b e l u n d S c h a t t h o l z ; erstens w e i l d o r t v o r l ä u f i g e p a l y n o s t r a t i g r a p h i s c h e U n t e r s u c h u n g s r e s u l t a t e v o n H e r r n Prof. W e l t e n v o r l i e g e n , z w e i ­ t e n s w e i l F a r h u b e l u n d S c h a t t h o l z auch l i t h o s t r a t i g r a p h i s c h e i n i g e r m a ß e n m i t Oberflä­ chenaufschlüssen des A a r e t a l r a n d e s v e r g l i c h e n w e r d e n k ö n n e n : I m F a r h u b e l p r o f i l finden w i r a l s oberste, e i n d e c k e n d e Schicht eine g e r i n g m ä c h t i g e , t o n i g e g r a u b l a u e G r u n d m o r ä n e , d i e v o n v e r b r a u n t e n Schottern m i t reichlich S i l t u n d T o n unterlagert w i r d . WELTEN konnte nun zeigen, daß die eindeckende G r u n d m o r ä n e wohl a u f g e a r b e i t e t e s T 2 / T 3 — i n t e r s t a d i a l e s ( o d e r Eem — ? ) M a t e r i a l e n t h ä l t , a l s o a u s einem a l t e r s g l e i c h e n H o r i z o n t a u f g e a r b e i t e t w o r d e n ist, w i e er in B o h r u n g H l a m i t d e r z w e i t ­ u n t e r s t e n P r o b e e n t n a h m e s t e l l e bezeichnet ist. D i e F r a g e , ob d a s T 2 / T 3 - I n t e r s t a d i a l i m S i n n e des T h a l g u t - I n t e r s t a d i a l s in W i r k l i c h k e i t eine I n t e r s t a d i a l - oder I n t e r g l a z i a l z e i t r e p r ä s e n t i e r t ( v g l . WELTEN 1 9 7 6 ) sei in d i e s e m Z u s a m m e n h a n g nicht d i s k u t i e r t ; ebenfalls w i r d hier nicht a u f d i e F r a g e der P o s i t i o n des E e m - I n t e r g l a z i a l s i m klassischen Schema G ü n z - M i n d e l - R i ß - W ü r m u n d a u f d i e F r a g e , ob R i ß = „ g r ö ß t e V e r g l e t s c h e r u n g der S c h w e i z e r a l p e n " = T 2 (sensu W E L T E N ) e i n g e g a n g e n .

W i c h t i g für d e n Versuch e i n e r c h r o n o s t r a t i g r a p h i s c h e n Einstufung der B e l p e r Becken­ f ü l l u n g sind d i e p a l y n o s t r a t i g r a p h i s c h e n R e s u l t a t e v o n der Basis der B o h r u n g S c h a t t h o l z ( A b b . 4 ) : WELTEN h a t d o r t in S e e t o n e n eine Pollengemeinschaft v o n i n t e r g l a z i a l e m C h a ­ r a k t e r n a c h g e w i e s e n , d i e er m i t F r a g e z e i c h e n in ein „ ä l t e r e s I n t e r g l a z i a l " ( k a u m ins Eem) s t e l l e n möchte. — W e n n w i r b e d e n k e n , d a ß nordöstlich der B o h r u n g S c h a t t h o l z ( A b b . 4 ) erst in e i n e m K i l o m e t e r E n t f e r n u n g d i e M o l a s s e w i e d e r d i e G e l ä n d e o b e r f l ä c h e b i l d e t u n d d a ß in den B o h r u n g e n R 6 , R 5 , H l a , B P 4 u n d B P 8 durchschnittlich d i e obersten 3 0 — 4 0 m locker g e l a g e r t ( d i e in H l a nach W E L T E N = s p ä t g l a z i a l ) sind, so e r i n n e r n w i r uns w i e d e r a n d i e m o r p h o - / l i t h o s t r a t i g r a p h i s c h e S i t u a t i o n im S e e l a n d : nach der u r s p r ü n g l i c h e n H a u p t ­ p h a s e der Tiefenerosion e r f o l g t e auch i m A a r e t a l eine A k k u m u l a t i o n , d i e noch h e u t e r a n d ­ lich des H a u p t t r o g e s u n d in g r o ß e r T i e f e ( ? ) in demselben r e l i k t i s c h n a c h w e i s b a r ist; z e i t ­ lich folgt d a r a u f e i n e i n e i n a n d e r g e s c h a c h t e l t e T r o g f o l g e , d e r e n Erosionsbasis d i e „ a l t e B a s i s " , nämlich d i e tiefste F e l s r i n n e , nicht m e h r ( ? ) erreichte. S o k a n n , o h n e d i e Ursache d e r u r s p r ü n g l i c h e n Tiefenerosion z u e r k l ä r e n , f e s t g e h a l t e n w e r d e n , d a ß m i n d e s t e n s seit d e r v o r l e t z t e n Eiszeit ( R i ß i m klassischen S i n n e ) , w a h r s c h e i n l i c h a b e r seit e i n e m Ereignis v o r der „ R i ß " - E i s z e i t d i e Ü b e r t i e f u n g i m Fels z u m S t i l l s t a n d g e k o m m e n ist u n d d a ß die f o l g e n d e n V e r g l e t s c h e r u n g e n i m w e s e n t l i c h e n durch A k k u m u l a t i o n e n b e l e g t sind. S c h e m a ­ tisch u n d z. T. v e r e i n f a c h t gesprochen, finden w i r s o w o h l i m A a r e t a l ( A b b . 4 ) a l s auch i m seeländischen T r o g v o m T r o g r a n d nach i n n e n , w i e v o m L i e g e n d e n z u m H a n g e n d e n , in der Trogfüllung zunehmend jüngere Ablagerungen.

3. Zusammenfassende Bemerkungen und Ausblick 1. D i e p r i m ä r tektonische A n l a g e der B e r n e r O b e r l a n d T ä l e r ( A a r e - , K a n d e r - u n d S i m m e n t a l ) ist i m I n n e r e n des A l p e n k ö r p e r s bis h i n a u s in d i e s u b a l p i n e M o l a s s e nachge­ w i e s e n . Im i n n e r a l p i n e n Bereich d e r T a l - b z w . Felsbeckenfolge ist a n z u n e h m e n , d a ß neben d e r g l a z i a l e n T i e f e n e r o s i o n s u b r e z e n t e u n d r e z e n t e K r u s t e n b e w e g u n g e n a n d e r Genese übertiefter T a l a b s c h n i t t e wesentlich b e t e i l i g t sind, w i e d a s E C K A R D T ( 1 9 5 7 ) für d a s Becken von Andermatt gezeigt hat.

Übertiefte Talabschnitte im Berner Mittelland zwischen Alpen und J u r a

111

2 . I m Berner Q u e r s c h n i t t des schweizerischen M i t t e l l a n d e s lassen sich z w e i senkrecht z u e i n a n d e r v e r l a u f e n d e F e l s b e c k e n f o l g e n v o n e i n a n d e r u n t e r s c h e i d e n :

nahezu

—

d i e Beckenfolgen d e r O b e r l a n d t ä l e r m i t d e r Konfluenz n ö r d l i c h T h u n u n d d e m n ö r d ­ lichen Abschluß i m B e c k e n v o n B e l p = i m Bereiche d e r eiszeitlichen, v e r e i n i g t e n O b e r ­ ländergletscher gelegen

—

d e r seeländische T r o g ( m i t d e r bei Grenchen

tributären

Jurasüdfußrinne)

und

dem

Becken im U n t e r e n E m m e n t a l . D a z u g e h ö r e n auch k l e i n e r e übertiefte Becken i m M o ­ lassehügelland nördlich von Bern =

i m Bereiche des eiszeitlichen R h o n e g l e t s c h e r s g e ­

legen.

Eine Basisverbindung (als Erosionsrinne)

zwischen d e n b e i d e n übertieften

Bereichen

ist bis j e t z t nicht n a c h g e w i e s e n w o r d e n . I m G e g e n s a t z d a z u steht d e r h e u t i g e L a u f d e r Aare.

3 . I n d e r B o h r u n g M a r z i i i ( B l , A b b . 3 ) ist in g r o ß e r T i e f e artesisches W a s s e r erbohrt w o r d e n , dessen A l t e r a m P h y s i k a l i s c h e n I n s t i t u t der U n i v e r s i t ä t B e r n , u n t e r d e r L e i t u n g v o n H e r r n Prof. OESCHGER ( 1 9 7 7 ) m i t 5 0 0 0 C - J a h r e n b e s t i m m t w o r d e n ist. D e r N a c h ­ w e i s v o n fossilem, g e f a n g e n e m W a s s e r i m Becken v o n B e l p k a n n nicht a l s B e w e i s für d a s F e h l e n eines basalen Ausflusses, z u m i n d e s t a b e r als H i n w e i s g e l t e n .

1 4

D a m i t in Ü b e r e i n s t i m m u n g steht e i n e A n g a b e v o n KELLERHALS ( 1 9 7 7 ) , w o n a c h k l e i ­ nere E r o s i o n s r i n n e n

in d e r M o l a s s e in d e r U m g e b u n g v o n B e r n ein G e f ä l l e z u m Becken

von B e l p hin a u f w e i s e n .

4. D i e D a t i e r u n g d e r m a x i m a l e n A u s r ä u m u n g h ä n g t i m w e s e n t l i c h e n v o n d e r chronos t r a t i g r a p h i s c h e n E i n s t u f u n g der L o c k e r g e s t e i n e in d e n b e t r a c h t e t e n T a l a b s c h n i t t e n a b .

W e n n w i r m i t WELTEN a n n e h m e n , d a ß s o w o h l in der B o h r u n g S c h a t t h o l z a l s auch in der K a n d e r s c h l u c h t ( d o r t offenbar i m H a n g e n d e n der G r u n d m o r ä n e i m H a n i , SCHLUECHTER 1 9 7 3 ) „ ä l t e r e i n t e r g l a z i a l e B i l d u n g e n " , a l s o p r a e - E e m , m ö g l i c h e r w e i s e v o r h a n d e n sind, d a n n w i r d die A u s r ä u m u n g der tiefsten R i n n e i m A a r e t a l B e r n — T h u n a l s sicher p r a e r i ß e i s z e i t l i c h ( i m klassischen S i n n e ) a u f z u f a s s e n sein. W a s sicher feststeht, ist, d a ß sowohl im A a r e t a l a l s auch i m S e e l a n d d i e e i s z e i t l i c h e n , m o r p h o g e n e t i s c h e n E r e i g n i s s e seit m i n d e s t e n s der v o r l e t z t e n Eiszeit i m w e s e n t l i c h e n a k k u m u l a t i v u n d nicht m e h r n u r e r o s i v g e w i r k t h a b e n ; z u d e m sind d i e A u f s c h ü t t u n g e n in den übertieften Becken sicher m e h r p h a s i g erfolgt.

5. D i e bis heute v o r l i e g e n d e n p a l y n o - u n d k l i m a s t r a t i g r a p h i s c h e n D a t e n w e i s e n d a r ­ auf h i n , d a ß die oft sehr m ä c h t i g e n S e e a b l a g e r u n g e n ( S e e t o n e sensu l a t o ) in d e n übertief­ ten B e c k e n aus den s p ä t g l a z i a l e n Z e i t e n s t a m m e n u n d in rascher F o l g e geschüttet w o r d e n sind. J e d e n f a l l s ist d a s oft p o s t u l i e r t e i n t e r g l a z i a l e A l t e r dieser B i l d u n g e n für die w e i t a u s m ä c h t i g s t e n Abschnitte nicht b e w i e s e n w o r d e n .

6 . E i n D e u t u n g s v e r s u c h d e r U r s a c h e d e r Ü b e r t i e f u n g i m S e e l a n d s o l l t e z u m i n d e s t als M ö g l i c h k e i t d a s M i t w i r k e n v o n S e n k u n g s v o r g ä n g e n , w i e sie m i t d e m L a n d e s n i v e l l e m e n t (GUBLER 1 9 7 6 ) n a c h g e w i e s e n w o r d e n s i n d , g e l t e n lassen. — Im L a u f e d e r M o n a t e N o v e m ­ b e r - D e z e m b e r 1 9 7 7 s i n d i m G r a u h o l z (östlich v o n B e r n ) S o n d i e r b o h r u n g e n für ein V o r ­ p r o j e k t d e r S c h w e i z . B u n d e s b a h n e n abgeteuft w o r d e n . B e i einer B o h r u n g s i n d b e d e u t e n d e B o d e n g a s a u s t r i t t e ( C O 2 , C H 4 ?) r e g i s t r i e r t w o r d e n . N a c h den Forschungen d e r T ü b i n g e r G e o l o g e n Prof. Ernst u n d M i t a r b e i t e r s i n d solche G a s a u s t r i t t e an j u n g e S t ö r u n g s z o n e n in d e r M o l a s s e g e b u n d e n ( M A D E R , b r i e f l . M i t t . v o m 2 . 3 . 1 9 7 1 ) . Diese B o h r u n g l i e g t g e n a u auf d e r L i n i e G u r t e n — n ö r d l i c h e B e g r e n z u n g des Beckens v o n B e l p — G r a u h o l z , welche bisher i m m e r als E r o s i o n s k a n t e des R h o n e g l e t s c h e r s e r k l ä r t w o r d e n ist.

D i e Versuche einer genetischen E r k l ä r u n g des Beckens v o n B e l p e r h a l t e n somit k o n ­ k r e t e , n e u e A s p e k t e . — D i e D e u t u n g d e r E n t s t e h u n g des Beckens i m U n t e r e n

Emmental

m u ß noch offen bleiben, bis dessen M o r p h o l o g i e besser b e k a n n t ist. S e i n e A n s p r a c h e a l s

112

Christian Schlüchter

g l a z i a l e s Konfluenzbecken ( ? , A a r e - u n d R h o n e g l e t s c h e r / E m m e n g l e t s c h e r g r ö ß t e n V e r g l e t s c h e r u n g ) ist v o r l ä u f i g e i n e v e r n ü n f t i g e A n n a h m e .

während

der

7. A u s den R e s u l t a t e n des L a n d e s n i v e l l e m e n t s geht h e r v o r (GUBLER 1 9 7 6 ) , d a ß d a s w e s t l i c h e Molassebecken ( w e s t l i c h v o n A a r b u r g ) eine S e n k u n g s t e n d e n z a u f w e i s t . In diesem Z u s a m m e n h a n g sei, o h n e jegliche D e u t u n g , f o l g e n d e G e g e n ü b e r s t e l l u n g e r w ä h n t : in der O s t s c h w e i z liegen d i e ä l t e s t e n sicher p l e i s t o z ä n e n L o c k e r g e s t e i n e in F o r m d e r Decken­ s c h o t t e r k o m p l e x e in g e h o b e n e r m o r p h o s t r a t i g r a p h i s c h e r P o s i t i o n v o r . I m A a r e t a l q u e r schnitt liegen die bisher ä l t e s t e n n a c h g e w i e s e n e n eiszeitlichen L o c k e r g e s t e i n e a n der Basis d e r p l e i s t o z ä n e n A b f o l g e (Schotter v o n B ü m b e r g , G r u n d m o r ä n e i m H a n i , SCHLUECHTER 1 9 7 3 ) , u n t e r den v o r - u n d l e t z t e i s z e i t l i c h e n A k k u m u l a t i o n e n . S o w o h l für d i e Schotter v o n B ü m b e r g a l s auch für d i e G r u n d m o r ä n e i m H a n i ist frühes v o r l e t z t e i s z e i t l i c h e s A l t e r ( R i ß i m klassischen S i n n e ) a l s M i n d e s t a l t e r sicher, w e s e n t l i c h höheres A l t e r w a h r s c h e i n l i c h (SCHLUECHTER 1 9 7 3 ) .

8 . Eine N a c h s y m p o s i u m s d i s k u s s i o n in R o s e n h e i m m i t H e r r n Dr. v a n H u s e n , W i e n , h a t d e n G e d a n k e n a u f k o m m e n lassen, d a ß die Felsbecken in unseren A l p e n t ä l e r n u n d i m V o r l a n d i h r e A n l a g e e i n e r G l e t s c h e r z u n g e n p o s i t i o n v e r d a n k e n ; d a b e i w ä r e der Gletscher ü b e r l ä n g e r e Zeiten in d i e s e r G l e i c h g e w i c h s t l a g e geblieben u n d so w ä r e es z u einer Z u n g e n b e c k e n b i l d u n g durch d i e g e w ö h n l i c h e i n t e r n e F l i e ß - u n d E r o s i o n s t ä t i g k e i t des Eises g e k o m m e n . Es w ä r e dies, bei b e s t i m m t e r G l e t s c h e r a u s d e h n u n g , eine in d a s A l p e n v o r l a n d verlagerte Cirque-Bildung.

9. W e n n w i r h e u t e u n s e r W i s s e n z u s a m m e n s t e l l e n ü b e r d i e U r s a c h e der B i l d u n g über­ tiefter T a l a b s c h n i t t e , d a n n sehen w i r , d a ß w i r v i e l e w e r t v o l l e D a t e n z u s a m m e n g e t r a g e n h a b e n , u m die D i s k u s s i o n e n d e r J a h r h u n d e r t w e n d e in e i n e m sachlicheren Licht z u sehen.

U m a b e r d a s W e s e n d e r Ü b e r t i e f u n g v o l l zu erfassen, u m den l e t z t e n Schritt a u s diesem F r a g e n k r e i s h i n a u s gehen zu k ö n n e n , müssen w i r w e i t e r h i n d e r a l t e n G o l d g r ä b e r l o s u n g f o l g e n : „Dig a l i t t l e m o r e ! " 4.

Verdankung

H e r r n Prof. H . J . L a n g , V o r s t e h e r I G B - E T H Z , d a n k e ich v e r b i n d l i c h s t für sein stetes Interesse an m e i n e r A r b e i t i m Q u a r t ä r . — H e r r n Prof. Dr. M . W e l t e n , B e r n , d a n k e ich h e r z l i c h für seine Bereitschaft, unsere g e m e i n s a m e n wissenschaftlichen P r o b l e m e zu d i s k u ­ t i e r e n . H e r r n Prof. D r . B . F r e n z e l , S t u t t g a r t , u n d H e r r n Prof. Dr. G. F u r r e r , Zürich, v e r ­ d a n k e ich manche A n r e g u n g z u w e i t e r e r F o r s c h u n g s t ä t i g k e i t .

Es ist m i r ein a u f r i c h t i g e s A n l i e g e n , f o l g e n d e n H e r r e n für d a s Ü b e r l a s s e n v o n G r u n d ­ l a g e n m a t e r i a l für d i e s i e d l u n g s w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e P l a n u n g des K a n t o n s B e r n u n d für g e m e i n s a m e D i s k u s s i o n e n i m B ü r o u n d i m F e l d zu d a n k e n : H e r r n Dr. V . B l a u , W E A , B e r n ; H e r r n Dr. R . Gees, W E A , B e r n ; H e r r n Dr. P. K e l l e r h a l s , B e r n u n d H e r r n Dr. B. Tröhler, Bern.

H e r r n Dr. M . S t u r m , E A W A G - E T H Z , d a n k e ich für seine m a n n i g f a c h e n g u t e n ( L i t e r a t u r - ) H i n w e i s e u n d H e r r n D r . D . v a n H u s e n , W i e n , für seine a n r e g e n d e n Diskussions­ beiträge.

5.

Schriftenverzeichnis

ANTENEN, F. ( 1 9 3 6 ) : Geologie des Seelandes. — Biel (Heimatkundekommission).

BECK, P . ( 1 9 2 1 ) : Grundzüge der Talbildung im Berner Oberland. — Eclogae geol. Helv., 1 6 / 2 : 1 3 9 — 1 7 6 ; Basel.

— ( 1 9 3 8 ) : Bericht über die außerordentliche Frühjahrsversammlung der Schweiz. Geol. Ges. in Thun. — Eclogae geol. Helv., 3 1 / 1 : 1 7 3 — 1 9 8 ; Basel.

— & RUTSCH, R . F. ( 1 9 5 8 ) : Geologischer Atlas der Schweiz, Erläuterungen zu Atlasblatt 2 1 . — Bern (Kümmerly & F r e y ) .

Übertiefte Talabschnitte im Berner M i t t e l l a n d zwischen Alpen und J u r a

BODMER, R . , MATTER,

113

A . , SCHELLER, E. & STURM, M . ( 1 9 7 3 ) : Geologische, seismische und pollen­

analytische Untersuchungen i m Bödeli bei Interlaken. — Mitt. naturforsch. Ges. Bern, N . F 3 0 : 51—62; Bern.

ECKARDT, P. M . (1957): Zur Talgeschichte des Tavetsch, seine Bruchsysteme und jungquartären Verwerfungen. — Mitt. Geol. Inst. ETH u. U n i v . Zürich, C/73, 96 S., Zürich.

FINCKH, P. ( 1 9 7 6 ) : Wärmeflußmessungen in Randalpenseen. — Mitt. Geol. Inst. ETH u. U n i v .

Zürich, N . F . , 216 (ETH-Diss. N r . 5787), 104 S . ; Zürich.

— & KELTS, K . (1976): Geophysical investigation into the nature of preholocene sediments of Lake Zurich. — Eclogae geol. Helv., 6 9 / 1 : 1 3 9 — 1 4 8 ; Basel.

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9.1976 in den Südvogesen, im nördlichen Alpenvorland und in Tirol. — Stuttgart, Hohenheim.

8

Eiszeitalter u. Gegenwart

114

Christian Schl端chter

Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

115—121 3 Abb.

Hannover

1979

Glaziale Übertiefung und postglaziale Talverschüttung im Etschtal im Raum von Trient (Italien) G I U L I O A N T O N I O V E N Z O *)

Glacial erosion (overdeepening), valley, isobathe (quaternary basis), eustasy, upper pleistocene, borehole section, Trentino A l t o Adige (Adige V a l l e y ) .

K u r z f a s s u n g : Aus der Schichtfolge von v i e r Brunnenbohrungen, die im Etschtal im Raum von Trient zur Ausführung gelangten, geht hervor, daß hier nach Rückzug der Würmgletscher im Stau der Schuttkegel von Seitentälern ein postglaziales Seebecken bestand.

Die Ergebnisse von geoelektrischen, an den Bohrungen geeichten Tiefensondierungen gestatten, zumindest in großen Zügen, die Rekonstruktion der Morphologie des Grundgebirges im Liegenden der postglazialen Talfüllung sowie die Ermittlung des Höchstbetrages der Taleintiefung; die Fels­ sohle liegt in 267 m unter der jetzigen Talsohle (193 m üb. NN) d. h. 74 m unter dem gegenwärti­ gen Meeresspiegel.

Aus den stratigraphischen, sedimentologischen und geophysikalischen Befunden geht hervor, daß im Quartär, zumindest im Würm und im Postglazial, kausale Beziehungen zwischen den Meeresspiegelschwankungen und der geomorphologischen Entwicklung des Etschtales, auch im inneralpinen Bereich nördlich von Trient, bestanden.

[Sovraescavazione glaciale e r i e m p i m e n t o postglaciale n e l l a v a l l e dell'Adige presso T r e n t o (Italia)] R i a s s u n t o : Le stratigrafie di quattro pozzi per acqua perforati meccanicamente nella valle dell'Adige nei dintorni di Trento, indicano l'esistenza, successiva al ritiro dei ghiacciai würmiani, di un bacino lacustre post glaciale determinato d a g l i sbarramenti di conoidi torrentizi di valli laterali.

Prospezioni geoelettriche, tarate sui sondaggi meccanici, hanno consentito di ricostruire, almeno nelle grandi linee, la morfologia del bed rock sotto i depositi postglaciali di fondovalle; e di accertare la profonditä massima dell'incisione v a l l i v a a 267 m sotto la superfice topografica del talweg attuale (q. m 193), vale a dire 74 m al di sotto del livello attuale del mare.

I dati stratigrafici, sedimentologici e geofisici emersi dalle indagini suddette indicano che nel Quaternario, almeno nel Würm e nel post W ü r m v i furono relazioni di causa ed effetto tra oscillazioni del livello marino ed evoluzione geomorfologica della valle dell'Adige anche nel tratto alpino a nord di Trento. i

[Glacial Overdeepening and Postglacial Upfilling in t h e Adige V a l l e y in t h e S u r r o u n d i n g s of Trento (Italy)] A b s t r a c t : The stratigraphic series of four w a t e r wells drilled in the Adige R i v e r v a l l e y on the outskirts of Trento, show the existence, i m m e d i a t e l y subsequent to the drawing back of the würmian glaciation, of a post-glacial lacustrine basin, determined by the barrings caused by lateral alluvial cones.

Geoelectrical surveys, previously set on the borings, have made it possible to outline the mor­ phology of the bed-rock under the post-würmian Pleistocene deposits; and to ascertain the maximum depth of the glacial channel found a t 267 m under the topographic surface (h. 193), which means 74 m below the present sea level. *) Anschrift des Verfassers: Prof. Dott. G. A . V e n z o , Ordinario di Geologia nell'Universitä degli Studi di Trieste, Piazza Europa, I 34127 Trieste.

8

116

Giulio Antonio Venzo

Abb. 1: Das Etschtal im Raum von Trient (1 = Präquartäre Ablagerungen; 2 = Postglaziale T a l verschüttung; 3 = Schwemmkegel; P = Bohrbrunnen; E = Geoelektrische Meßpunkte).

117

Glaziale Übertiefung und postglaziale Talverschüttung im Etschtal

The sedimentologic, stratigraphic and geophysical data arising from the aforesaid investiga­ tions, show that in the Pleistocene, at least in the Würm and in post-Würm, there have been relations of cause and effect between oscillations in sea level and geomorphological evolution of the Adige R i v e r valley, also in the north of Trento.

1.

Einleitung

M i t v o r l i e g e n d e m B e i t r a g e r h e b t der A u t o r k e i n e s w e g s den A n s p r u c h , die z a h l r e i c h e n F r a g e n z u k l ä r e n , die mit d e r g e o m o r p h o l o g i s c h e n E n t w i c k l u n g des Etschtales i m Q u a r t ä r in Z u s a m m e n h a n g stehen u n d noch einer b e f r i e d i g e n d e n A n t w o r t h a r r e n . Er b e s c h r ä n k t sich d a r a u f , d i e Ergebnisse n e u e r U n t e r s u c h u n g e n m i t z u t e i l e n u n d d a r a n e i n i g e D e u t u n g s ­ versuche zu k n ü p f e n , in der Absicht, einen, w e n n auch nur bescheidenen B e i t r a g z u r K e n n t ­ nis des b e d e u t e n d s t e n übertieften T a l e s der A l p e n s ü d s e i t e zu l i e f e r n .

2. Die postglaziale Talverschüttung Im J a h r e 1 9 5 7 w u r d e n in d e r I n d u s t r i e z o n e a m nördlichen S t a d t r a n d v o n T r i e n t e i n i g e B r u n n e n b o h r u n g e n n i e d e r g e b r a c h t . Die tiefste ( P 3 d e r A b b . 1 u n d 2 ) mit A n s a t z p u n k t in 1 9 0 m üb. N N erreichte eine T e u f e von 193 m , o h n e auf die F e l s s o h l e des T a l e s z u stoßen.

Ich h a t t e G e l e g e n h e i t , die A b t e u f u n g dieser b i s h e r m i t A b s t a n d tiefsten B o h r u n g des g e ­ s a m t e n Etschtales zu v e r f o l g e n , v e r f ü g e ü b e r K e r n e und Schichtverzeichnis u n d h a b e d i e erschlossene Schichtfolge b e r e i t s v o r J a h r e n e i n e r v o r w i e g e n d s e d i m e n t p e t r o g r a p h i s c h c n U n t e r s u c h u n g u n t e r z o g e n (G. A . VENZO 1 9 5 7 ) .

Zeitlich s o w o h l vor w i e n a c h der e r w ä h n t e n T i e f b o h r u n g w u r d e n im Etschtal z a h l ­ reiche w e i t e r e B r u n n e n b o h r u n g e n n i e d e r g e b r a c h t . Es h a n d e l t sich v o r w i e g e n d u m F l a c h ­ b o h r u n g e n o d e r u m B o h r u n g e n v o n b e s c h r ä n k t e r Teufe, über d i e meist k e i n e o d e r n u r u n z u v e r l ä s s i g e U n t e r l a g e n v e r f ü g b a r sind. N u r e i n i g e dieser B o h r u n g e n , w i e P I , P 2 , P 3 u n d P4 ( v g l . A b b . 2 ) e r w i e s e n sich i m m e r h i n a u f G r u n d der v e r h ä l t n i s m ä ß i g b e d e u t e n d e n L ä n g e u n d d e r durchteuften Schichtserie a l s a u s r e i c h e n d aufschlußreich, so d a ß i h r e E r g e b ­ nisse z u r R e k o n s t r u k t i o n d e r S c h l u ß p h a s e n d e r T a l v e r s c h ü t t u n g m i t h e r a n g e z o g e n w e r d e n konnten.

Die v i e r v o r l i e g e n d berücksichtigten B o h r u n g e n erschlossen: Bohrung

PI

(Höhenlage

des

haben n a c h s t e h e n d e

A n s a t z p u n k t e s

200

Schichtfolgen

m üb.

NN)

0 , 0 0 — 5 5 , 0 0 m (größte e r r e i c h t e T e u f e ) : s e h r g r o b k ö r n i g e s t e i n i g - k i e s i g e , schwach s a n ­ d i g e , v o r w i e g e n d aus P o r p h y r k o m p o n e n t e n bestehende A l l u v i o n e n mit v e r e i n z e l t e n schmächtigen S a n d l a g e n .

Bohrung

P2

(Höhenlage

des A n s a t z p u n k t e s

195

m üb.

NN)

0 , 0 0 — 7 , 3 0 m : schluffiger S a n d mit Torf; 7 , 3 0 — 1 3 , 3 0 m : s a n d i g e r Kies m i t s p ä r l i c h e n E i n l a g e r u n g e n v o n Fein- u n d M i t t e l s a n d ; 1 3 , 3 0 — 2 3 , 8 0 m : schluffiger T o n m i t T o r f ; 23,80—37,00 m (größte Teufe): sandiger Kies.

Bohrung

P3

(Höhenlage

des A n s a t z p u n k t e s

190

m üb.

N N )

0 , 0 0 — 7 , 3 0 m : sandiger, q u a r z - u n d g l i m m e r h a l t i g e r Schluff; 7 , 3 0 — 1 3 , 4 0 m : p o l y mikter sandiger Kies (Porphyr-, Kristallin-, K a l k - und D o l o m i t g e r ö l l e ) ; 1 3 , 4 0 — 1 5 , 4 0 m : t o n i g e r , s t a r k g l i m m e r h a l t i g e r Schluff; 1 5 , 4 0 — 5 0 , 0 0 m : S a n d m i t T o r f l a g e n ; 5 0 , 0 0 bis 9 9 , 0 0 m : t o n i g e r Schluff; 9 9 , 0 0 — 1 0 3 , 0 0 m : g l e i c h f ö r m i g e r Feinschotter aus schwach g e ­ rundeten, vorwiegenden Kristallingeröllen; 103,00—193,00 m (größte Teufe): toniger Schluff, entsprechend jenem in 5 0 , 0 0 — 9 9 , 0 0 m T i e f e .

Giulio Antonio Venzo

118

Bohrung

P4

(Höhenlage

des A n s a t z p u n k t e s

190

m üb.

NN)

0,00—31,00 m : grobkörnige steinig-kiesige A l l u v i o n e n ; 31,00—35,00 m: sandiger K i e s m i t s p ä r l i c h e n sandig-schluffigen L a g e n ; 3 5 , 0 0 — 5 0 , 0 0 m ( g r ö ß t e T e u f e ) : s a n d i g e r Kies.

Die B o h r u n g e n P I u n d P 4 l i e g e n auf S c h w e m m k e g e l n , d i e B o h r u n g P 2 a m R a n d e d e s durch die B o h r u n g P I erschlossenen K e g e l s , die B o h r u n g P 3 z w i s c h e n d e m g r o ß e n , v o m W i l d b a c h A v i s i o aufgeschütteten K e g e l v o n L a v i s i m N o r d e n u n d d e n K e g e l n des W i l d baches F e r s i n a b z w . v o n R a v i n a i m S ü d e n , auf d e n e n sich d i e S t a d t T r i e n t erhebt ( v g l .

Abb. 1).

0 R D PI

P2

P3

Es

P4

saS SIK

SäK

10 scI.TI

1510

c'h'.'

saK.scSa SIK

Abb. 2: Schichtfolge und Lage der vier Brunnenbohrungen P j , P2, P3, P4 und des E3 geoelektri­ schen Meßpunktes im Raum von Trient (StsaK = Steine und sandiger Kies; saK = sandiger Kies; fK = Feinkies; Sa = Sand; scSa = schluffiger Sand; saS = sandiger Schluff; tS = toniger Schluff; scT = schluffiger Ton; Tf = Torf; FS = Felssohle).

Glaziale Übertiefung und postglaziale Talverschüttung im Etschtal

119

D i e B o h r u n g e n P I u n d P 4 haben Schichtfolgen erschlossen, d i e sich in s e d i m e n t p e t r o g r a p h i s c h e r Hinsicht u n d a u f G r u n d d e r K ö r n u n g als W i l d b a c h a b l a g e r u n g e n e r w e i s e n ( S t e i n e , G r o b k i e s , u n t e r g e o r d n e t S a n d ) . Es f o l g t d a r a u s , d a ß d i e A u f s c h ü t t u n g des T a l e s a b s c h n i t t s w e i s e S c h w e m m k e g e l n von W i l d b ä c h e n zuzuschreiben ist. Dies trifft m i t Sicher­ heit für d i e der e r b o h r t e n S c h i c h t m ä c h t i g k e i t entsprechenden S c h l u ß p h a s e der T a l e n t w i c k ­ l u n g z u ; doch ist a n z u n e h m e n , d a ß K e g e l b i l d u n g e n bereits z u B e g i n n der l e t z t e n N a c h ­ eiszeit e i n s e t z t e n .

D i e B o h r u n g P 2 h a t , i n Ü b e r e i n s t i m m u n g mit i h r e r L a g e a m S ü d r a n d des K e g e l s v o n L a v i s , e i n e mehrfach v e r z a h n t e Folge v o n S c h w e m m k e g e l - ( s a n d i g e r K i e s ) u n d S e e a b l a g e ­ r u n g e n (schluffiger T o n m i t T o r f ) erschlossen.

W e s e n t l i c h aufschlußreicher, auch w e g e n d e r b e d e u t e n d e r e n Teufe, ist d i e B o h r u n g P 3 .

D i e Schichtfolge b e s t e h t in tieferen A n t e i l e n a u s t y p i s c h e n S e e - A b l a g e r u n g e n ( t o n i g e r Schluff), in höheren a u s F l u ß a b l a g e r u n g e n ( s a n d i g e r K i e s ) . D e n a l l m ä h l i c h e n U b e r g a n g b i l d e t F e i n s a n d m i t T o r f l a g e n . Der 143 m m ä c h t i g e n e i n f ö r m i g e n t o n i g e n Schluff-Folge ist n u r i n 9 9 bis 103 m T i e f e k a n t i g e r F e i n k i e s e i n g e l a g e r t ) .

2

D a w e d e r M o r ä n e n noch a n d e r e A b l a g e r u n g e n durchteuft w u r d e n , d i e a u f eine U n t e r ­ b r e c h u n g des f l u v i a t i l - l i m n i s c h e n S e d i m e n t a t i o n s z y k l u s h i n w e i s e n w ü r d e n , d a r f a n g e n o m ­ men w e r d e n , d a ß die g e s a m t e erschlossene Schichtfolge d e m P o s t g l a z i a l a n g e h ö r t .

A u c h die B o h r u n g P 3 h a t die felsige T a l s o h l e nicht erreicht; es ist d a h e r nicht b e k a n n t , ob d i e S e e s e d i m e n t e u n m i t t e l b a r dem G r u n d g e b i r g e a u f l a g e r n oder ob, w a s n ä h e r l i e g e n d erscheint, auf der F e l s s o h l e , d. h. zwischen i h r u n d der e r b o h r t e n f l u v i a t i l - l i m n i s c h e n F o l g e , Moränenabsätze erhalten sind.

3. Die Übertiefung des Tales M i t f i n a n z i e l l e r U n t e r s t ü t z u n g des C o n s i g l i o N a z i o n a l e d e l l e R i c e r c h e v e r a n l a ß t e ich im J a h r e 1 9 7 6 die D u r c h f ü h r u n g g e o p h y s i k a l i s c h e r U n t e r s u c h u n g e n , u n d z w a r g e o e l e k t r i scher M e s s u n g e n , i m R a u m u n m i t t e l b a r n ö r d l i c h u n d südlich v o n T r i e n t . Z w e c k der S o n ­ d i e r u n g e n w a r die E r m i t t l u n g des V e r l a u f e s der durch L o c k e r g e s t e i n e v e r s c h ü t t e t e n F e l s ­ sohle s o w i e des B e t r a g e s d e r Ü b e r t i e f u n g d e s T a l e s . D i e s e m u ß nach den Ergebnissen e i n e r B o h r u n g , der P 3 , d i e d a s G r u n d g e b i r g e n i c h t erreicht h a t , sicherlich u n t e r den g e g e n w ä r t i ­ gen M e e r e s s p i e g e l h i n a b r e i c h e n ( v g l . A b b . 2 ) .

N u r i m S ü d e n der S t a d t g e l a n g i m B e r e i c h der M e ß s t e l l e n E l , E2 u n d E3 ( v g l . A b b . 1) der N a c h w e i s des F e l s u n t e r g r u n d e s . Er u n t e r s c h e i d e t sich durch wesentlich h ö h e r e n W i d e r ­ s t a n d v o n der q u a r t ä r e n U b e r l a g e r u n g , d e r e n M ä c h t i g k e i t sich d a h e r m i t b e f r i e d i g e n d e r G e n a u i g k e i t w i e folgt feststellen l i e ß : E l = 198 m, E2 = 105 m, E3 = 2 6 7 m .

D i e g e o p h y s i k a l i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n h a b e n w e i t e r h i n a b e r auch d i e R e k o n s t r u k t i o n der F e l s s o h l e e r m ö g l i c h t ( v g l . Abb. 3 ) . W e n n g l e i c h d i e L a g e derselben n u r a n n ä h e r u n g s ­ w e i s e e r m i t t e l t w e r d e n k o n n t e , k o m m t d e r R e k o n s t r u k t i o n doch beachtliches Interesse z u , d a i h r z u entnehmen ist, d a ß die Ü b e r t i e f u n g sicherlich den B e t r a g v o n 74 m g e g e n ü b e r d e m h e u t i g e n Spiegel d e s A d r i a t i s c h e n M e e r e s erreicht h a t ) .

1

2

) Dieser Feinkies zeichnet sich durch hohe Gleichförmigkeit aus (U = 2,2) und besteht aus kaum gerundeten Komponenten unter denen kristalline Gesteine weitaus vorwiegen. Meiner Mei­ nung nach entstammt der Feinkies nahegelegenen Moränenablagerungen und gelangte durch subaquatische Rutschungen in das Seebecken (VENZO 1957). t ) Abb. 2 gibt die Lage der Felssohle nur angenähert wieder, da die im Bereich des Mußpunk­ tes E 3 ermittelte Tiefe nicht unbedingt die absolut größte ist.

DOSSDIS.ROCCO m470

500

1000 —i

m

Abb. 3: Rekonstruktion des Verlaufes der Felssohle des Etschtales bei Trient nach den Ergebnissen der geoelektrischen Sondierungen (1 = Präquartäre Ablagerungen; 2 = Postglaziale Talverschüt­ tung; E = Geoelektrische Meßpunkte; GM = Gegenwärtiger Meeresspiegel; WM = WürmKataglazialer Meeresspiegel; R M = Riß-Kataglazialer Meeresspiegel).

Glaziale Übertiefung und postglaziale Talverschüttung im Etschtal

121

4. Die postglaziale g e o m o r p h o l o g i s c h e Entwicklung A n d i e in den v o r h e r g e h e n d e n A b s c h n i t t e n d a r g e l e g t e n Ergebnisse der B r u n n e n b o h ­ r u n g e n u n d der g e o p h y s i k a l i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n lassen sich einige D e u t u n g s v e r s u c h e u n d H y p o t h e s e n betreffend d i e m o r p h o l o g i s c h e E n t w i c k l u n g des T a l e s z u r Zeit der post­ glazialen Verschüttung knüpfen ) .

3

A u ß e r d e r T e k t o n i k ist m e i n e r M e i n u n g n a c h d i e m o r p h o l o g i s c h e E n t w i c k l u n g i m w e ­ sentlichen d a s E r g e b n i s z w e i e r z u s a m m e n w i r k e n d e r F a k t o r e n , nämlich der i n t e n s i v e n Erosion d e r W i l d b ä c h e in den S e i t e n t ä l e r n u n d des g l e i c h z e i t i g e n a l l m ä h l i c h e n A n s t i e g e s des M e e r e s s p i e g e l s .

Sicherlich m ü n d e t e n b e i m R ü c k z u g der W ü r m g l e t s c h e r d i e v o n den W i l d b ä c h e n A v i s i o u n d F e r s i n a durchflossenen S e i t e n t ä l e r s o w i e d e r G r a b e n v o n R a v i n a als H ä n g e t ä l e r hoch über d e r s t a r k übertieften, eben erst eisfrei g e w o r d e n e n Furche des Etschtales a u s . Es ist a n z u n e h m e n , d a ß d a m a l s d i e Zuflüsse der Etsch eine i n t e n s i v e erosive T ä t i g k e i t z u e n t f a l ­ ten b e g a n n e n , m i t d e m Bestreben, d a ß G e f ä l l e z w i s c h e n d e n M ü n d u n g s s t u f e n u n d i h r e r Erosionsbasis, n ä m l i c h des Etschtales, a u s z u g l e i c h e n . S o g e l a n g t e n an der M ü n d u n g der S e i t e n t ä l e r W i l d b a c h k e g e l z u r A b l a g e r u n g , d i e durch i h r e S t a u w i r k u n g z u r B i l d u n g z w i ­ schengeschalteter Seebecken A n l a ß gaben. D i e s e müssen l a n g e n B e s t a n d g e h a b t h a b e n , w i e die b e d e u t e n d e M ä c h t i g k e i t der schluffig-tonigen S e d i m e n t f o l g e bezeugt, d i e d i e B o h r u n g P3 erschlossen h a t .

D i e s t a r k e g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g des E t s c h t a l e s steht m e i n e r M e i n u n g nach m i t der A b ­ s e n k u n g d e s S p i e g e l s des A d r i a t i s c h e n M e e r e s i n ursächlichem Z u s a m m e n h a n g , d a s seit j e ­ her dessen Erosionsbasis d a r s t e l l t . Die S p i e g e l s e n k u n g b e t r u g a m H ö h e p u n k t des W ü r m A n a g l a z i a l s , v o r 1 7 . 0 0 0 bis 1 8 . 0 0 0 J a h r e n (FAIRBRIDGE 1 9 6 0 ) , m a x i m a l e t w a 1 0 0 m (nach einigen A u t o r e n s o g a r 130 m ) gegenüber d e m h e u t i g e n S t a n d * ) .

D a h e r ist a n z u n e h m e n , d a ß die nacheiszeitliche T a l v e r s c h ü t t u n g , neben d e r S t a u w i r ­ k u n g d e r S c h w e m m k e g e l d e r Seitenbäche, a u c h d e m gleichzeitigen S p i e g e l a n s t i e g des A d r i a t i s c h e n M e e r e s zuzuschreiben ist. D e r S p i e g e l a n s t i e g e r f o l g t e a l l m ä h l i c h u n d v e r h ä l t ­ n i s m ä ß i g rasch, obschon nicht g l e i c h m ä ß i g , so d a ß d i e g e g e n w ä r t i g e K ü s t e n l i n i e bereits v o r e t w a 6 . 0 0 0 J a h r e n erreicht w a r ) .

5

M a n d a r f demnach w o h l behaupten, d a ß d i e q u a r t ä r e n M e e r e s s p i e g e l s c h w a n k u n g e n , z u m i n d e s t i m W ü r m - u n d i m P o s t g l a z i a l , u n m i t t e l b a r d i e morphologische E n t w i c k l u n g des Etschtales, auch i m i n n e r a l p i n e n A n t e i l n ö r d l i c h v o n T r i e n t , beeinflußt h a b e n .

5.

Schriftenverzeichnis

FAIRBRIDGE, R. W. ( 1 9 6 0 ) : The Changing Level of the Sea. — Scientific American, 2 0 2 , 5 : 7 0 — 7 9 ; San

Francisco.

VENZO, G . A. ( 1 9 5 7 ) : Ricerche sulla serie lacustre e fluviale attraversata da pozzi trivellati nella zona di Trento. — Giornale di Geologia, 26: 1 — 1 6 ; Bologna.

3

) Die Mächtigkeit der Talverschüttung betrüge im Räume von Trient 2 6 7 m unter der aller­ dings wenig wahrscheinlichen Annahme des Fehlens jeglicher Grundmoränenabiagerung.

4

) Eine noch bedeutendere Absenkung des Meeresspiegels als im Würm war im Riß-Glazial mit — 2 0 0 m gegenüber dem heutigen Stand zu verzeichnen.

5) Trotz nicht unbedeutender positiver wie negativer Schwankungen behielt das Meer seither im großen seine Spiegellage bei.

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Giulio Antonio Venzo

123—133 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

Hannover

7 fig.

1979

Les ressources en eau liees aux surcreusements glaciaires dans les Alpes Francaises :;

J E A N - C L A U D E FOURNEAUX ")

W a t e r resources, glacial erosion (overdeepening), channel, valley, Isere (Drace plain), Savoie (lower Arve).

R e s u m e : Dans toutes les grandes vallees des Alpes francaises l'existence de surcreusements a ete mise en evidence depuis longtemps. L'erosion glaciaire a faconne des ombilics surcreuses et a imprime dans les formations sur lesquelles eile a agit, des sillons plus ou moins profonds.

Le remplissage des ombilics surcreuses est constitue, en grande partie, par des sediments lacustres fins, mais aussi par des formations plus grossieres qui peuvent constituer des aquiferes importants.

L'ampleur du phenomene de surcreusement Pepaisseur du remplissage alluviale depasse 400 m.

est considerable

et, dans

certaines

vallees,

Les exemples de la plaine du Drac, au Sud de Grenoble, et de la basse vallee de l'Arve, en Haute-Savoie, illustrent l'interet offen par les aquiferes que Ton peut rencontrer dans les vallees surcreusees. Les conditions d'alimentation sont, le plus souvent, tres favorables mais les zones exploitables ne sont pas facilement detectees par une simple etude geologique. [ W a s s e r v o r r ä t e im Z u s a m m e n h a n g mit den glazialen Übertiefungen in den französischen A l p e n ] K u r z f a s s u n g : In allen großen Tälern der französischen Alpen ist die Existenz von Über­ tiefungen schon seit langem bewiesen worden. Die Glazialerosion hat übertiefte Ombilics gebildet und in den Schichtungen, auf die sie eingewirkt hat, mehr oder weniger tiefe Rinnen geprägt.

Die Anfüllung der übertieften Ombilics besteht großenteils aus feinen Seesedimenten aber auch aus gröberen Schichtungen, welche wichtige Wasserlager darstellen können.

Das Ausmaß der Vertiefungserscheinung ist bedeutend, und in manchen Tälern überschreitet die S t ä r k e der alluvialen Anfüllung 400 m.

Die Beispiele der Dracebene im Süden von Grenoble und des unteren Arvetals in HochSavoyen unterstreichen die Wichtigkeit der wasserhaltigen Schichten, die man in den übertieften Tälern antreffen kann. Die Versorgungsbedingungen sind meistens sehr günstig; die nutzbaren Gebiete können jedoch durch eine einfache geologische Untersuchung nicht immer ausfindig ge­ macht werden. [ W a t e r Resources in Connection w i t h G l a c i a l Overdeepening in the French A l p s ] A b s t r a c t : Since a long time, the glacial valleys geology is known, in the french Alps.

The morphology of these excavated valleys is caracterised by the presence of furrows and ridges aligned parallel to the axe of the valley.

The excavated valleys are often filled up by fine lacustral deposits, but at times they may have thick a l l u v i a l deposits in which one can possibly find important water resources.

Under-cutting of the valleys is so important that the infillings can have at times 400 m of thickness.

The Drac plain, in the South of Grenoble, and the lower Arve valley are the good examples of this type of aquifer.

The alimentation conditions are quite favorable, but the workable areas are often difficult to find by a simple geological study. *) Adress de l'auteur: Dr. J . - C . F o u r n e a u x , Maitre-Assistant ä l'Universite Scientifique et M^dicale de Grenoble — Institut Dolomieu — Geologie et Mineralogie, Rue Maurice Gignoux, 38031 - Grenoble - Cedex.

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J e a n - C l a u d e Fourneaux

D a n s toutes les v a l l e e s i m p o r t a n t e s des A l p e s f r a n c a i s e s , l ' a n a l y s e d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e m o n t r e l ' e x i s t e n c e d e s e d i m e n t s tres e p a i s t r a d u i s a n t des c o m b l e m e n t s a p r e s d ' i m p o r t a n t s s u r c r e u s e m e n t s . C e u x - c i sont l ' o e u v r e des g l a c i e r s , q u i , ä p l u s i e u r s reprises a u cours du Q u a t e r n a i r e , sont d e s c e n d u s des massifs et se sont a v a n c e s tres loin d a n s les vallees.

L e s u r c r e u s e m e n t est u n e m a n i f e s t a t i o n p e u t - e t r e p e u s p e c t a c u l a i r e m a i s tres i m p o r t a n t e d e Perosion g l a c i a i r e . En effet, P e p a i s s e u r des s e d i m e n t s recents peut d e p a s s e r p l u s i e u r s centaines de metres dans certaines vallees.

L o r s q u e l a n a t u r e de ces s e d i m e n t s s ' y p r e t e , il p e u t y a v o i r la. des a q u i f e r e s tres i n t e r essants d o n t P a l i m e n t a t i o n est en g e n e r a l bien assuree.

M a i s le s u r c r e u s e m e n t d ' u n e v a l l e e n'est ni r e g u l i e r ni c o n t i n u ; il v a r i e de facon p l u s ou m o i n s b r u s q u e t a n t selon un profil t r a n s v e r s a l q u e selon un profil l o n g i t u d i n a l .

M o r p h o l o g i e du surcreusement Les formes et P i m p o r t a n c e du s u r c r e u s e m e n t ne sont p a s connues d a n s toutes les v a l l e e s des A l p e s franchises. M a i s d a n s l a v a l l e e d e ITsere des s o n d a g e s m e c a n i q u e s et des p r o spections g e o p h y s i q u e s en g r a n d n o m b r e p e r m e t t e n t u n e a n a l y s e assez c o m p l e t e de l a n a t u r e et de l a g e o m e t r i e du r e m p l i s s a g e a l l u v i a l , a i n s i que de l a m o r p h o l o g i e d u surcreusement.

L e r e m p l i s s a g e est constitue, ä l a base, p a r des m o r a i n e s r e l a t i v e m e n t m i n c e s et d i s ­ c o n t i n u e s a t t r i b u t e s a u Riss, p u i s p a r u n e p a i s n i v e a u d ' a r g i l e s l a c u s t r e s r e p r e s e n t a n t PEemien, un n o u v e a u n i v e a u m o r a i n i q u e lui aussi p e u e p a i s et d i s c o n t i n u , d a t e du W ü r m II p u i s u n e sequence sableuse l a c u s t r e deposee ä P i n t e r - s t a d e W ü r m I I / I I I et enfin des a l l u v i o n s m o d e r n e s . S u r les flancs d e l a v a l l e e un t r o i s i e m e n i v e a u m o r a i n i q u e existe a u - d e s s u s des s a b l e s l a c u s t r e s . L a c o u p e d e l a figure m o n t r e l a f o r m e des surfaces qui s e p a r e n t ces differentes sequences. T r o i s s u r f a c e s d ' e r o s i o n g l a c i a i r e sont bien i n d i v i d u a l i ­ s t s et elles p r e s e n t e n t toutes les t r o i s des o n d u l a t i o n s d o n t les a m p l i t u d e s p e u v e n t depasser 30 et m e m e 50 m . D e telles o n d u l a t i o n s se r e t r o u v e n t d a n s toute l a v a l l e e d e l'Isere et p r a t i q u e m e n t p a r t o u t oü Pinfluence d e Perosion g l a c i a i r e a p u etre mise en e v i d e n c e aussi bien d a n s les g r a n d e s v a l l e e s oü P e p a i s s e u r d e l a g l a c e d e p a s s a i t 1000 m q u e d a n s les h a u t e s v a l l e e s et m e m e sous les g l a c i e r s a c t u e l s .

II s'agit, v u en c o u p e t r a n s v e r s a l e , d e sillons s ' a l l o n g e a n t p a r a l l e l e m e n t ä P a x e de l a v a l l e e . C e r t a i n s sont e n t i e r e m e n t fossilises sous les d e p o t s p l u s recents d ' a u t r e s sont visibles s u r les flancs des v a l l e e s (fig. 1 ) .

L A GACHE

Fig. 1: Coupe transversale de la vallee de l'Isere au niveau de La Gäche. S i = surface d'erosion du Riss; S» = surface d'erosion du Würm II; S3 = surface d'erosion du Würm III.

Les ressources en eau Hees aux surcreusements glaciaires

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S e l o n un profil l o n g i t u d i n a l des o n d u l a t i o n s e x i s t e n t aussi. U n e v a l l e e g l a c i a i r e est u n e succession d ' o m b i l i c s et d e v e r r o u s . C e u x - c i p e u v e n t e t r e v i s i b l e s ou fossilises.

C e t t e m o r p h o l o g i e des v a l l e e s g l a c i a i r e s est c o n n u e d e p u i s p l u s l o n g t e m p s m a i s ce q u ' i l Test moins, c'est l a f o r m e de ces o m b i l i c s . D a n s l a p l u p a r t des c a s , l a v a l e u r d u s u r c r e u s e m e n t a u g m e n t e l e n t e m e n t de l ' a m o n t v e r s l ' a v a l p o u r d i m i n u e r b r u t a l e m e n t a u niveau du verrou.

L e g r a n d o m b i l i c d e G r e n o b l e qui s'etend d e p u i s C e v i n s en a m o n t d ' A l b e r t v i l l e j u s q u ' 채 R o v o n a. l ' a v a l de T u l l i n s soit sur p l u s d e 1 5 0 k m d e long, en r e c o u p a n t ou l o n g e a n t p l u s i e u r s unites s t r u c t u r a l e s des A l p e s , p e u t se s u b d i v i s e r en 7 o m b i l i c s e l e m e n t a i r e s s e p a r e s p a r des v e r r o u s p e u ou p a s visibles (fig. 2 ) .

L a genese des o m b i l i c s est p l u s f a c i l e 채 s a i s i r q u e c e l l e des s i l l o n s . En effet, un o b s t a c l e r e s i s t a n t a l'erosion e n t r a i n e u n e a u g m e n t a t i o n de P e p a i s s e u r d e l a g l a c e en a m o n t et d o n e un a p p r o f o n d i s s e m e n t . V e r s l ' a v a l , a u c o n t r a i r e , l a g l a c e a t e n d a n c e 채 decoler et son e p a i s s e u r est m o i n d r e , d o n e l a force e r o s i v e est m o i n s forte.

Figure 2: Le surcreusement de la vallee de lTsere. 1 = sondage mecanique; 2 = sondage electrique.

126

Jean-Claude Fourneaux

L a genese des sillons est l i e e 채 l ' e x i s t e n c e des t o r r e n t s s o u s - g l a c i a i r e s . L ' e a u q u i s'ecoule sous le g l a c i e r se c o n c e n t r e d a n s les p o i n t s b a s et creuse un chenal. M a i s p a r s u i t e des m o u v e m e n t s d u g l a c i e r , ce chenal p e u t se boucher et l ' e a u d o i t t r o u v e r u n n o u v e a u c h e m i n e m e n t . L e g l a c i e r o c c u p e a l o r s l e chenal a b a n d o n n e p a r l ' e a u , l ' e l a r g i t et l ' a p p r o fondit.

D e p l u s , a p a r t i r du m o m e n t ou les c h e n a u x existent, l a d y n a m i q u e d u g l a c i e r v a t e n d r e a. les c o n s e r v e r . A u c o n t a c t d ' u n e c r e t e l a g l a c e a p l u s t e n d a n c e 채 d e c o l l e r et sa force e r o s i v e est p l u s f a i b l e , a l o r s q u ' e l l e a u g m e n t e d a n s le chenal.

Il n e f a u t p a s , n o n p l u s , n e g l i g e r l e r o l e des v e r s a n t s . P l u s c e l u i - c i sera r e s i s t a n t , p l u s le s i l l o n s e r a p r o f o n d , et i n v e r s e m e n t l o r s q u e l a v a l l e e s ' e l a r g i t les cretes s ' a b a i s s e n t .

L ' i m p o r t a n c e de cette m o r p h o l o g i e i m p r i m e e p a r l'erosion g l a c i a i r e q u ' e l l e soit fossilisee ou non, est tres g r a n d e l o r s de d e v a l u a t i o n des ressources en e a u . D e u x s o n d a g e s voisins peuvent atteindre l a base de la formation aquifere, c'est-a-dire la surface d'erosion g l a c i a i r e a des cotes tres differentes sur un m e m e profil t r a n s v e r s a l .

Figure 3: Les zones surcreusees des principales vallees des Alpes francaises.

Les ressources en eau liees a u x surcreusements glaciaires

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C e t t e i m a g e d e s v a l l e e s f a c o n n e e s p a r l ' e r o s i o n g l a c i a i r e est a s s e z e l o i g n e e de l a v a l l e e en U d e c r i t e c o m m e p r e u v e d u p a s s a g e des g l a c i e r s ; l a v a l l e e ä f o n d p l a t , ä p a r t i r d e l a q u e l l e a e t e definie l a n o t i o n d e v a l l e e en U n ' e s t q u e l e r e s u l t a t d u r e m b l a i e m e n t des ombilics s u r c r e u s e s p a r des a p p o r t s fluviatiles o u l a c u s t r e s . C e r e m p l i s s a g e m a s q u e e v i d e m ment l a s u r f a c e d'erosion g l a c i a i r e et, de ce f a i t , l e s o n d u l a t i o n s q u i sont l a v r a i e m a r q u e de ce t y p e d ' e r o s i o n .

L'importance d u surcreusement L ' i m p o r t a n c e d ' u n s u r c r e u s e m e n t se m e s u r e p a r r a p p o r t ä l a s u r f a c e t o p o g r a p h i q u e a c t u e l l e ; e i l e c o r r e s p o n d d o n e ä l'epaisseur d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e . P a s plus q u e l a f o r m e exaete, e i l e n e p e u t etre c o n n u e a v e c p r e c i s i o n . E l l e a p u v a r i e r a u cours des differentes g l a c i a t i o n s . D a n s les A l p e s f r a n c a i s e s , le m a x i m u m d e s u r c r e u s e m e n t est l ' o e u v r e des g l a c i e r s r i s s i e n s (FOURNEAUX 1 9 7 6 ) .

Les e l e m e n t s connus c o n c e r n a n t les s u r c r e u s e m e n t s des differentes v a l l e e s ne s o n t p a s n o m b r e u x s a u f d a n s c e r t a i n e s zones q u i , p o u r u n e r a i s o n ou u n e a u t r e , ont fait Pobjet d e recherches p l u s poussees.

Du N o r d v e r s le S u d , l a p r e m i e r e v a l l e e q u i offre des e x e m p l e s de s u r c r e u s e m e n t s consequents est Celle de P A r v e . L ' e p a i s s e u r d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e depasse cent m e t r e s en a v a l d e B o n n e v i l l e . L a r e m o n t e du s u b s t r a t u m se fait un p e u a u S u d d ' A n n e m a s s e oü de tres b e a u x s i l l o n s ont ete m i s en e v i d e n c e a u t r a v e r s d'un v e r r o u fossil. N o u s v e r r o n s plus loin q u e d e s v o l u m e s d ' e a u considerables s o n t p o m p e s d a n s ces sillons.

En a m o n t d e B o n n e v i l l e p l u s i e u r s o m b i l i c s c o n t i e n n e n t e u x aussi des r e m p l i s s a g e s a l l u v i a u x d o n t l ' e p a i s s e u r d e p a s s e cent metres m a i s l e s i n f o r m a t i o n s precises sont a b s e n t e s .

Le l a c d ' A n n e c y et l a C l u s e qui le p r o l o n g e v e r s l e Sud-Est c o n s t i t u e n t aussi u n t r e s bei e x e m p l e d e v a l l e e s u r c r e u s e e p a r le p a s s a g e d e s g l a c i e r s . L e surcreusement m a x i m u m correspond a l a z o n e d u p e t i t l a c m a i s l e c o m b l e m e n t est deja t r e s a v a n c e . Il n'est p a s possible d e fixer u n e v a l e u r m e m e a p p r o x i m a t i v e d e l a v a l e u r a t t e i n t e p a r le s u r c r e u s e m e n t d a n s les differents ombilics e l e m e n t a i r e s q u i c o n s t i t u e n t l a C l u s e d ' A n n e c y . M a i s i l s ' a g i t ici d ' u n e z o n e d'affrontement e n t r e u n e l a n g u e g l a c i a i r e issue d u g l a c i e r de P A r v e e t les glaciers d u B e a u f o r t i n . D a n s u n tel c a s le s u r c r e u s e m e n t est t o u j o u r s moins m a r q u e .

Il en est d e m e m e d a n s l a c l u s e de C h a m b e r y . L e s v a l e u r s m a x i m a l e s de s u r c r e u s e m e n t se t r o u v e a u n i v e a u du l a c d u B o u r g e t alors q u ' a . C h a m b e r y , m e m e l e substratum a f f l e u r e car e'est l a q u e se faisait l a r e n c o n t r e entre l e s l a n g u e s des g l a c i e r s d u R h o n e et d e l ' I s e r e .

V e r s le l a c d u B o u r g e t , l e s u b s t r a t u m s'enfonce r a p i d e m e n t et l e r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e atteint p r o b a b l e m e n t 2 0 0 m d'qpaisseur. D a n s l a cluse, l a couche d e sediments r e c e n t s depasse 7 0 m s a n s q u ' i l soit p o s s i b l e d'en d i r e p l u s .

D a n s l a v a l l e e de l'Isere l e surcreusement m a x i m u m du a u x g l a c i e r s rissiens est m a l connu; m a i s i l a t t e i n t des v a l e u r s tres e l e v e e s . I i est de Pordre d e 4 0 0 m ä V o r e p p e s e l o n u n e p r o s p e c t i o n g e o p h y s i q u e . Sous l a v i l l e d e G r e n o b l e un s o n d a g e a t r a v e r s e 4 0 0 m d ' a l l u v i o n s r e c e n t e s sans a t t e i n d r e le s u b s t r a t u m (GIGNOUX & M O R E T 1 9 5 2 ) . T o u j o u r s d ' a p r e s l a g e o p h y s i q u e , il s e r a i t v e r s 3 5 0 m ä L a n c e y dans l e G r e s i v a u d a n . Il est e n c o r e de p l u s d e 1 0 0 m d a n s l a p l a i n e d e M o n t m e l i a n et e n a v a l d ' A l b e r t v i l l e .

P l u s a u S u d , d a n s l a v a l l e e de l a D u r a n c e , d e s s u r c r e u s e m e n t s i m p o r t a n t s o n t ete d e c o u v e r t s l o r s d e s t r a v a u x d e r e c o n n a i s s a n c e d u b a r r a g e de S e r r e - P o n c o n . L ' e p a i s s e u r des a l l u v i o n s sous l e site du b a r r a g e a t t e i n t 120 m d o n t 5 0 dans un c a n y o n tres etroit (BARBIER & GIGNOUX

1955).

II e x i s t e a u s s i u n o m b i l i c tres d e v e l o p p e a u N o r d de S i s t e r o n m a i s l ' i m p o r t a n c e d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e n'est p a s connu a v e c p r e c i s i o n . L ' e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s

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Jean-Claude Fourneaux

se fait u n i q u e m e n t d a n s la t r a n c h e s u p e r i e u r e oü Ton rencontre de t r e s fortes p e r m e a b i l i t e s a u sein des a l l u v i o n s modernes et il n ' a j a m a i s e t e realises de t r a v a u x pour r e c o n n a i t r e l ' i m p o r t a n c e e x a c t e des a q u i f e r e s .

Si l a s u r f a c e d'erosion i m p r i m e e p a r les g l a c i e r s rissiens est m a l c o n n u e , il n'en est p a s d e meme de c e l l e des g l a c i e r s du W ü r m . Elle a, d a n s t o u t e la v a l l e e d e l'Isere, e t a i t c r e u s e e d a n s des a r g i l e s l a c u s t r e s .

De ce fait, e l l e s'identifie a i s e m e n t aussi bien en s o n d a g e q u ' e n g e o p h y s i q u e . Les v a l e u r s d u s u r c r e u s e m e n t sont b e a u c o u p p l u s faibles q u ' a u Riss. L ' e p a i s s e u r des depots r e c e n t s d e p a s s e r a r e m e n t 6 0 m au-dessus d u toit des a r g i l e s l a c u s t r e s . Les s i l l o n s evoques p l u s h a u t se r e t r o u v e n t p a r t o u t avec des p r o f o n d e u r s de 1 0 a 3 0 m et des l a r g e u r s de 1 5 0 a 2 0 0 m .

On peut se d e m a n d e r p o u r q u o i les g l a c i e r s d u W ü r m II ont b e a u c o u p moins a p p r o f o n d i les v a l l e e s , et en p a r t i c u l i e r c e l l e de l ' I s e r e , q u e ceux du R i s s . C e l a ne tient p a s ä l a m o i n d r e e p a i s s e u r des glaces q u i o n t depasse 1 2 0 0 m ä Grenoble m a i s tres p r o b a b l e m e n t a u role des a r g i l e s lacustres q u i o n t constitue un t a p i s tres l u b r i f i a n t . Elles r e p r e s e n t e n t u n e masse b e a u c o u p plus h o m o g e n e q u e les a u t r e s f o r m a t i o n s g e o l o g i q u e s de l a r e g i o n et ne se delitent p a s lorsqu'elles sont h u m i d e s . Il n ' y a ni fissuration ni point de f a i b l e s s e .

L a structure m e m e des argiles s'oppose ä l ' e r o s i o n p a r a r r a c h e m e n t . Seules les e a u x d e s t o r r e n t s s o u s - g l a c i a i r e s e n t a i l l e s l e s a r g i l e s m a i s l e s gorges q u ' e l l e s p e u v e n t y c r e u s e r se r e f e r m e n t r a p i d e m e n t lorsque les t o r r e n t s c h a n g e n t d e lit.

Les g l a c i e r s d u W ü r m I I I se sont a v a n c e s b e a u c o u p moins loin q u e leur p r e d e c e s s e u r .

Il n'est pas p o s s i b l e de mettre en e v i d e n c e des s u r c r e u s e m e n t s d o n t ils s e r a i e n t r e s p o n s a b l e s , b i e n que l a s u r f a c e d'erosion l i e e cet episode g l a c i a i r e soit bien v i s i b l e en certains p o i n t s (FOURNEAUX

1976).

Le remplissage des surcreusements L ' a n a l y s e d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e montre l a superposition de s e d i m e n t s lies, p o u r l a p l u p a r t a u x e p i s o d e s i n t e r g l a c i a i r e s , en raison j u s t e m e n t du p h e n o m e n e de s u r c r e u s e m e n t .

A p r e s le r e t r a i t d e s glaces, les v a l l e e s tres a p p r o f o n d i e s sont occupees p a r des lacs. D e t e l s l a c s subsistent d ' a i l l e u r s en p l u s i e u r s e n d r o i t s d a n s les A l p e s .

Les phases g l a c i a i r e s c o r r e s p o n d e n t ä des p e r i o d e s d'erosion a l o r s q u e les phases i n t e r ­ g l a c i a i r e s ou i n t e r s t a d i a i r e s c o r r e s p o n d e n t ä des p e r i o d e s de s e d i m e n t a t i o n .

Les s e d i m e n t s les p l u s a n c i e n s c o n n u s d a n s le r e m p l i s s a g e des g r a n d e s v a l l e e s des A l p e s francaises ont d e s m o r a i n e s a t t r i b u t e s a u Riss. E l l e s sont toujours p e u epaisses, d i s c o n t i n u e s et souvent tres i n d u r e e s . Elles n e p e u v e n t p a s c o n s t i t u e r des a q u i f e r e s interessants c a r e l l e s sont tres difficiles ä localiser d e p u i s l a surface.

A p r e s le r e t r a i t des g l a c i e r s d u R i s s , de v a s t e s l a c s ont occupes les p r i n c i p a l e s v a l l e e s et y sont restes p e n d a n t une p e r i o d e d e plus de 7 0 0 0 0 a n s (FOURNEAUX 1 9 7 6 ) . L a s e d i m e n ­ t a t i o n p e n d a n t t o u t e cette p e r i o d e , est e s s e n t i e l l e m e n t a r g i l e u s e . C e sont ces argiles q u i o n t resiste ä l'erosion l o r s du retour des g l a c e s au W ü r m I I .

Ces f o r m a t i o n s n'offrent p a s d e p o s s i b i l i t y p o u r S e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s s a u f l a oü e x i s t a i e n t des cones d e dejection. L a s e d i m e n t a t i o n a r g i l e u s e fait alors p l a c e ä d e s depots g r o s s i e r s m a i s c e u x - c i sont tres difficile ä s e p a r e r des f o r m a t i o n s i d e n t i q u e s p l u s recentes.

L e stade g l a c i a i r e du W ü r m I n e s'est t r a d u i t , d a n s les A l p e s f r a n c a i s e s que p a r u n n e t refroidissement et u n changement d e s e d i m e n t a t i o n m a i s les glaces n e semblent p a s a v o i r e n v a h i les g r a n d e s v a l l e e s . Les d e p o t s a t t r i b u e s a c e t t e periode sont t r e s r a r e s et ne p r e s e n t e n t aucun i n t e r e t p o u r S e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s .

Les ressources en eau Hees a u x surcreusements glaciaires

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Lors d e l ' a v a n c e e des g l a c e s , a u W ü r m I I , u n n o u v e l e p i s o d e d e surcreusement i n t e r ­ v i e w . Les m o r a i n e s laissees p a r ces glaciers, c o m m e celles du R i s s n e sont j a m a i s c o n t i n u e s .

II s'agit, l e p l u s souvent, d ' a r g i l e s ä g a l e t s q u i sont difficiles ä differencier des a r g i l e s lacustres sous-jacentes en p r o s p e c t i o n g e o p h y s i q u e .

Le r e m p l i s s a g e de s u r c r e u s e m e n t au cours d e l ' i n t e r s t a d e W ü r m I I / I I I est lui b e a u c o u p plus i n t e r e s s a n t ; il s'agit l e p l u s souvent d ' a l l u v i o n s grossieres o u de sables. II est a i n s i possible d e t r o u v e r des a q u i f e r e s de p l u s i e u r s d i z a i n e s de m e t r e s d'epaisseur c a r l e p l u s souvent ce r e m p l i s s a g e p a s s e e n continuite v e r s l e h a u t a u x a l l u v i o n s recentes d e p o s e e s p a r les r i v i e r e s a c t u e l l e s .

N o u s a l l o n s v o i r sur d e u x exemples les p o s s i b i l i t y offenes p a r de tels a q u i f e r e s .

La plaine

du

Drac

L a p l a i n e d u D r a c a u S u d d e Grenoble est u n e a n c i e n n e d e p r e s s i o n d ' o r i g i n e g l a c i a i r e comblee p a r l e s a l l u v i o n s d u D r a c deposees s o i t d i r e c t e m e n t soit p a r l ' i n t e r m e d i a i r e d ' u n delta lacustre.

Les e t u d e s g e o p h y s i q u e s o n t m o n t r e l ' e x i s t e n c e de p l u s i e u r s s i l l o n s p a r a l l e l e s s e p a r e s p a r des cretes d o n t c e r t a i n e s s o n t entierement m a s q u e e s sous les d e p o t s plus recents (fig. 4 ) .

Ces cretes sont elles-memes affectees d ' o n d u l a t i o n s l o n g i t u d i n a l e s .

Figure 4: Coupe transversale de la p l a i n e du Drac, au Sud de Grenoble.

Le r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e s des sillons est g r o s s i e r p o u r c e r t a i n , a l o r s q u ' i l est b e a u c o u p plus fin a i l l e u r s . D ' u n e m a n i e r e generale, l e s a p p o r t s grossiers sont le fait du D r a c a l o r s que l a Gresse et l e L a v a n c h o n deposent s u r t o u t des elements fins.

L ' e p a i s s e u r m a x i m u m d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e est estimee ä p l u s de 100 m m a i s a u c u n s o n d a g e m e c a n i q u e n ' a a t t e i n t l e s u b s t r a t u m d a n s les zones les p l u s sur-creusees.

Le D r a c a c t u e l serpente a u - d e s s u s de d e u x s i l l o n s distincts s e p a r e s p a r u n e c r e t e en­ t i e r e m e n t fossilisees.

L ' e c o u l e m e n t des e a u x superfizielles et s o u t e r r a i n e s se f a i t o b l i q u e m e n t p a r r a p p o r t a u x d i r e c t i o n s s t r u c t u r a l e s a l o r s que l'erosion g l a c i a i r e s'est m o u l e e sur ces s t r u c t u r e s . Les cretes qui s e p a r e n t les sillons s o n t a u j o u r d ' h u i d e s obstacles a l ' e c o u l e m e n t p a r t i c u l i e r e m e n t p o u r les e a u x s o u t e r r a i n e s . D ' a u t a n t plus q u e l e s a r g i l e s l a c u s t r e s eemiennes font u n b a r ­ r a g e v e r s l e N o r d . Ii est t r e s p r o b a b l e q u ' e l l e s etaient b e a u c o u p m o i n s h o m o g e n e s a u n i v e a u d e l a p l a i n e du D r a c c e qui e x p l i q u e q u ' e l l e s aient ete b e a u c o u p plus surcreusees p a r les g l a c i e r s du W ü r m I I .

9

Eiszeitalter u. Gegenwart

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Jean-Claude Fourneaux

L a n a p p e q u i e x i s t e d a n s les a l l u v i o n s grossieres est b a r r e e v e r s le N o r d p a r les a r g i l e s l a c u s t r e s ( E e m i e n ) , vers le N o r d - O u e s t p a r des s e d i m e n t s fins ( l a c u s t r e s post W ü r m I I I ? ) et vers l ' O u e s t p a r l a crete de R o c h e f o r t (fig. 5) f o r m e p a r les c a l c a i r e s du J u r a s s i q u e Superieur.

Figure 5: Carte geologique schematique de la plaine du Drac. 1 = alluvions modernes; 2 = alluvions anciennes et moraines; 3 = argiles lacustres; 4 = substratum secondaire.

II e x i s t a i t u n e v a s t e zone m a r e c a g e u s e oü s e r p e n t a i t l e D r a c a u S u d - E s t du v i l l a g e d e P o n t de C l a i x . A p r e s c a n a l i s a t i o n d u D r a c et d r a i n a g e ( a u X l V e s i e c l e ) des sources i m p o r t a n t e s sont a p p a r u e s vers les rochers de R o c h e f o r t : c'etait l ' e x u t o i r e d e l a n a p p e . C e s sources ont c o n s t i t u e l a p r e m i e r e a l i m e n t a t i o n en e a u p o t a b l e de l a v i l l e d e G r e n o b l e a u siecle d e r n i e r . M a i s r a p i d e m e n t l e u r d e b i t a baisse, en raison s u r t o u t d e l ' e n f o n c e m e n t d u l i t du D r a c q u i s e r v a i t a l o r s d e d r a i n ä l a n a p p e . II a f a l l u r e m p l a c e r les c a p t a g e s g r a v i t a i r e s p a r des p u i t s .

Les c a r t e s i s o p i e z e s m o n t r e n t q u e l ' a l i m e n t a t i o n d e l a n a p p e se f a i t a p a r t i r des i n ­ filtrations du D r a c p a r l a t r o u e e e n t r e le rocher du P e t i t Brion a u S u d et c e l u i des M o m o t s a u N o r d . Il e x i s t e u n e r e l a t i o n d i r e c t e entre les v a r i a t i o n s du d e b i t d u D r a c et Celles d e s h a u t e u r s p i e z o m e t r i q u e s . T o u t c e l a confirme q u ' i l y a c o n t i n u i t e e n t r e les a l l u v i o n s recentes du D r a c et le r e m p l i s s a g e d u s u r c r e u s e m e n t . L a base d e c e l u i - c i e t a n t b e a u c o u p p l u s basse q u e l e seuil actuel ( ä R o v o n ) de l ' o m b i l i c d e Grenoble, il n e p e u t etre q u e s t i o n d ' e n v i s a g e r u n e s e d i m e n t a t i o n u n i q u e m e n t f l u v i a t i l e p o u r e x p l i q u e r ce r e m p l i s s a g e .

P a r c o n t r e , l a Gresse d o n t les a l l u v i o n s recentes sont tres a r g i l e u s e s n e concourt ä l'alimentation de la nappe.

pas

Les ressources en eau Hees a u x surcreusements glaciaires

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Les d e b i t s p o m p e s p o u r P a l i m e n t a t i o n en e a u p o t a b l e de l a v i l l e d e Grenoble d e p a s s e n t 2 m 3 / s e c o n d e . P l u s i e u r s usines o n t des s t a t i o n s d e p o m p a g e r e p a r t i e s ä l'Est et a u N o r d d e l a p l a i n e ; l e s debits p o m p e s a t t e i g n e n t p r e s d ' u n m e t r e - c u b e p a r seconde. C e s chiffres m o n t r e n t l ' i n t e r e t de cet a q u i f e r e . De tels d e b i t s ne p e u v e n t e t r e obtenus q u ' e n r a i s o n de l'epaisseur des f o r m a t i o n s p e r m e a b l e s , c ' e s t - ä - d i r e d e l a p r e - e x i s t a n c e d ' u n s u r c r e u s e m e n t .

La basse vallee

de l ' A r v e

( H a u t e - S a v o i e )

E n t r e B o n n e v i l l e et A n n e m a s s e , l ' A r v e c o u l e d a n s u n e v a s t e depression d e p r e s de 2 0 k m d e l o n g sur 5 ä 6 m d e l a r g e . Toute l a p a r t i e a m o n t d e c e t t e depression f o r m e u n e v a s t e p l a i n e a l l u v i a l e a l o r s q u e l a p a r t i e a v a l est e n t a i l l e e p a r les cours a c t u e l s d e l ' A r v e , de l a M e n o g e et d e leurs a f f l u e n t s . II s'agit d ' u n v a s t e o m b i l i c f e r m e a u S u d d ' A n n e m a s s e p a r un v e r r o u ( S a l e v e , c o l l i n e d e M o n t h o u x , V o i r o n ) .

Figure 6: Coupe transversale de la basse vallee de l'Arve.

Cet o m b i l i c est p r o f o n d e m e n t surcreuse m a i s l a forme et l a p o s i t i o n d e s u b s t r a t u m ne sont c o n n u e s q u e dans l a p a r t i e N o r d , l a oü des t r a v a u x d e recherche d ' e a u o n t ete menes. Iis o n t m i s en e v i d e n c e l a presence d e s i l l o n s profonds c o m p o r t a n t un r e m p l i s s a g e grossier. C e s s i l l o n s sont r e c o u p e s p a r les c o u r s d e l ' A r v e et de l a M e n o g e .

Ici, c o m m e d a n s l a v a l l e e d e l'Isere, l e s u r c r e u s e m e n t m a x i m u m est d a t e d u R i s s (ARMAND & FOURNEAUX 1 9 7 7 ) . M a i s d a n s l a p a r t i e a m o n t d e l ' o m b i l i c , les s e d i m e n t s eemiens ont e t e erodes p a r les g l a c i e r s du W ü r m c a r il s'agit l ä d ' u n e z o n e oü le s u b s t r a t u m r e m o n t e assez r a p i d e m e n t et d o n e une zone d ' e r o s i o n intense. P a r a i l l e u r s , l ' e x i s t e n c e de v e r r o u x d u r s ( l e S a l e v e et l e s V o i r o n s ) p r o v o q u a i t un r e s s e r r e m e n t des sillons et l e u r a p p r o f o n d i s s e m e n t relatif.

II est tres p r o b a b l e q u ' u n e p a r t i e i m p o r t a n t e d u r e m p l i s s a g e d e ces sillons est c o n s t i t u t e p a r des m o r a i n e s d e fond q u i o n t ete « l a v e e s » p a r des c i r c u l a t i o n s d ' e a u s o u s - g l a c i a i r e sous pression. En effet, les s o n d a g e s ont m o n t r e l ' e x i s t e n c e d e sediments g r o s s i e r s tres propres m a i s ä g r a n u l o m e t r i e t r e s heterogene.

L a c a r t e d e l a figure d o n n e u n e r e p r e s e n t a t i o n s c h e m a t i q u e d u t r a c e des differents sillons a i n s i q u e l a position d e l a p r i n c i p a l e e x p l o i t a t i o n qui f o u r n i t d e l ' e a u p o t a b l e a l a v i l l e d ' A n n e m a s s e . Les debits p o m p e s dans c e s i l l o n depassent 2 0 0 1/seconde et s o n t l o i n d e r e p r e s e n t e r t o u t e s les ressources e x p l o i t a b l e s d ' u n seul s i l l o n .

9

*

132

J e a n - C l a u d e Fourneaux

0

2 km

Figure 7: Carte schematique des sillons de la basse vallee de l'Arve.

Il n'existe p a s ici d'ernergence d e l a n a p p e v i s i b l e m e m e a v a n t l a mise en p l a c e d e s p o m p a g e s ; l ' A r v e q u i recoupe le t r a c e des sillons sert d e d r a i n a ces e a u x s o u t e r r a i n e s et les venues d ' e a u se font de facon o c c u l t e a u sein des a l l u v i o n s grossieres d u l i t de l a r i v i e r e .

L ' a l i m e n t a t i o n d e l a n a p p e se f a i t p a r les i n f i l t r a t i o n s de l ' A r v e , m a i s surtout d e ses affluents d a n s l a p a r t i e S u d d e P o m b i l i c et sur ses b o r d u r e s ainsi q u e p a r les p r e c i p i t a t i o n s q u i tombent sur l a p l a i n e . II e x i s t e p r e s q u e p a r t o u t d e petites n a p p e s superficielles a l i m e n tees e x c l u s i v e m e n t p a r les p r e c i p i t a t i o n s d'o端 l ' e a u g a g n e l a n a p p e p r o f o n d e des s i l l o n s p a r p e r c o l a t i o n a u t r a v e r s de s e d i m e n t s plus fins.

Des t r a v a u x a c t u e l l e m e n t en c o u r s d o i v e n t p e r m e t t r e de m i e u x c o n n a i t r e le m e c a n i s m e d e l a c i r c u l a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s d a n s cette z o n e d ' i c i peu.

Conclusions L ' i m p o r t a n c e d e surcreusements n'est p a s t o u j o u r s connue a v e c u n e g r a n d e p r e c i s i o n , c a r les t r a v a u x p r o f o n d s sont r a r e s ; e i l e est s o u v e n t mesestimee, v o i r m e m e m e c o n n u e . D e p l u s , les ressources en eau s o u t e r r a i n e q u i y sont p u i s e e s sont b e a u c o u p m o i n s g r a n d e s q u e Celles qui sont r i r e e s des a l l u v i o n s m o d e r n e s .

En effet, le r e m p l i s s a g e des s u r c r e u s e m e n t s c o m p o r t e toujours u n e phase l a c u s t r e et u n e g r a n d e p a r t i e a u moins des s e d i m e n t s est c o n s t i t u t e p a r des a r g i l e s ou des sables t r e s fins. Seules les z o n e s d e cones d e d e j e c t i o n ou de d e l t a lacustres p r e s e n t e n t des p e r m e a b i l i tes s端ffisantes p o u r q u e S e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s puisse e t r e envisaged. C ' e s t l e c a s de l a p l a i n e d u D r a c .

L ' e x e m p l e d e l a basse v a l l e e d e l ' A r v e m o n t r e q u e les zones de r e m o n t e e et de r e s s e r r e m e n t du s u b s t r a t u m p e u v e n t aussi c o m p o r t e r des a c q u i f e r e s i n t e r e s s a n t s m a i s elles s o n t s o u v e n t p l u s difficiles a d e t e r m i n e r c a r les sillons e t r o i t s ne se d e t e c t e n t p a s en p r o s p e c t i o n geophysique.

Les ressources en eau Hees a u x surcreusements glaciaires

133

D ' u n e m a n i e r e p l u s g e n e r a l e , la recherche des ressources Hees a u x s u r c r e u s e m e n t s i m p l i q u e d ' a b o r d des e t u d e s p a l e o g e o g r a p h i q u e s ainsi q u e l a m i s e en o e u v r e d e m o y e n s consequents. L a p r o s p e c t i o n g e o p h y s i q u e p a r s o n d a g e e l e c t r i q u e permet e n s u i t e d e localiser l e s zones les p l u s f a v o r a b l e s m a i s s e u l s les s o n d a g e s m e c a n i q u e s p e u v e n t a p p o r t e r la c o n f i r m a t i o n des h y p o t h e s e s emises ä p a r t i r des p r e m i e r e s p h a s e s de t r a v a u x .

P a r t o u t oü existent d e s formations o f f r a n t une b o n n e p e r m e a b i l i t e , les ressources p e u v e n t e t r e degagees c a r les p o s s i b i l i t y d ' a l i m e n t a t i o n d e ces n a p p e s p r o f o n d e s sont considerables.

C e t t e a l i m e n t a t i o n p e u t se faire soit ä p a r t i r des a q u i f e r e s superficiels et en p a r t i c u l i e r ceux lies a u x a l l u v i o n s m o d e r n e s , soit a p a r t i r des i n f i l t r a t i o n s q u i se p r o d u i s e n t sur les cones d e d e j e c t i o n c a r c e u x - c i sont s o u v e n t superposes ä des structures i d e n t i q u e s p l u s anciennes.

Le p h e n o m e n e de s u r c r e u s e m e n t n'est p a s l o c a l i s e d a n s les g r a n d e s v a l l e e s . L e s t r a v a u x de r e c o n n a i s s a n c e pour l a construction de b a r r a g e ont m o n t r e l ' e x i s t e n c e de s u r c r e u s e m e n t s i m p o r t a n t s d a n s des v a l l e e s ä tres haute a l t i t u d e ainsi q u e sous des g l a c i e r s a c t u e l s a v e c l a aussi des s i l l o n s tres m a r q u e s qui ne m a n q u e n t p a s de poser des p r o b l e m e s lors d e l a r e a l i ­ sation d e c a p t a g e s s o u s - g l a c i a i r e s .

B i b l i o g r a p h i e

ARMAND, C. & FOURNEAUX, J . - C . (1977): Les formations quaternaires de la basse vallee de l'Arve.

— Arch. Sciences Geneve, 3 0 , 3: 399—413, 9 fig.; Geneve.

BARBIER, R . & GIGNOUX, M . (1955): Geologie des barrages. — 333 p., 174 fig.; Paris (Masson).

DEBELMAS, J . & MORET, L. (1959): Structure geologique et hydrogeologie du bassin de Vif et Pont-de-Claix (vallee du Drac) — Trav. L a b . Geol. Grenoble, 3 5 : 137—160, 7 fig.; Grenoble.

FOURNEAUX, J . - C . (1976): Les formations quaternaires de la vallee de l'Isere dans l'ombilic de Grenoble. — Geologie A l p i n e , 5 2 : 31—72, 1 tab., 29 fig.; Grenoble.

GIGNOUX, M. & MORET, L. ( 1 9 5 2 ) : Geologie dauphinoise. — 2eme ed., 391 p., 91 fig., 3 pi.; Paris (Masson).

134

J e a n - C l a u d e Fourneaux

Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

135—156 5 Abb., 3 Tab., 1 Kt.

Hannover

1979

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen H A N S K Ü S T E R & K L A U S - D I E T E R MEYER * )

Stratigraphic map (Base of Quaternary, 1 :500 0 0 0 ) , Pleistocene, paleorelief, channel, fluvioglacial, lacustrine sediment, clay, marine sediment, g r a v e l , petrographic analysis, fluvial erosion; NW-German L o w l a n d s , Lower Saxony K u r z f a s s u n g : Vorgelegt wird eine Quartärbasiskarte im Maßstab 1 : 500 000, die etwa 25 000 k m des mittleren und nördlichen Niedersachsens umfaßt.

2

Die Quartärbasis erscheint als stark gegliedertes Relief, bedingt durch bis über 400 m unter N N in das P r ä q u a r t ä r eingeschnittene Rinnen, in denen das Quartär m a x i m a l etwa 500 m mächtig werden kann. Einige Rinnen lassen sich über 100 k m weit verfolgen. Verlauf und Form der Rinnen werden durch den Untergrund modifiziert.

Die Rinnenfüllung besteht überwiegend aus Schmelzwassersedimenten sowie vor allem im Unterelbe-Unterweserbereich aus glazilimnischen Schluffen und Tonen, wovon der hangende Teil dem spätelsterzeitlichen Lauenburger Ton zuzuordnen ist. Die Überlagerung durch marine und limnische holsteinzeitliche Sedimente (die holsteinzeitliche Kieselgur der Lüneburger Heide ist in auf­ fälliger Weise an die Rinnen gebunden) gibt eine eindeutige stratigraphische Hangendgrenze.

Grundmoräne kommt in den Rinnen relativ selten vor. Das elsterzeitliche Alter der Rinnen kann durch Geschiebezählungen nachgewiesen werden. Die aus nordischem Material bestehende Rinnenfüllung schließt eine Entstehung durch südliche Flußläufe aus. Dafür spricht auch, daß die Rinnen den Fuß der Mittelgebirge nicht erreichen. Form und Verlauf der Rinnen (Übertiefungen, steiles Gefälle und Flankenneigungen bis max. 7 0 ° ) sprechen für subglazial ausgetiefte Strukturen, wobei wegen des starken Zurücktretens von Grundmoräne in tieferen Rinnenabschnitten dem Gletscherschurf nur eine untergeordnete, der subglazialen Schmelzwassertätigkeit dagegen eine domi­ nierende Rolle zubemessen wird.

[Glacial C h a n n e l s in Middle a n d Northeastern L o w e r S a x o n y ] A b s t r a c t : A Quaternary base map, 1 : 500 000, is presented, covering about 25 000 k m of central and northeastern Lower Saxony.

2

The base of the Quaternary has a markedly differentiated relief due to glacial erosion channels (down to 400 m below present mean sea level) cut into the pre-Quaternary surface. The Qua­ ternary sediments reach a thickness of about 500 m at the most. Some channels can be traced for more than 100 km. Their course and form are affected by the conditions of the subsurface.

The channel fill consists predominantly of outwash, and mainly in the area between the lower Elbe / lower Weser of glaciolacustrine silts and clays, the overlying strata of which are to be assigned to the Late Elsterian Lauenburg C l a y . The stratigraphical upper boundary is clearly marked by the overlying marine and limnic sediments of the Holsteinian (the Holsteinian kieselgur of the Lüneburg Heath is found only in the channels).

The occurrence of till is r e l a t i v e l y rare in the channels. The Elsterian age can be ascertained by boulder counting. As the channel fill is composed of northern material, it must be excluded that the incision of channels was caused by rivers from the south. This is supported by the fact that the channels do not reach the edge of the low mountains of Northwest Germany. Shape and course of the channels (overdeepening, steep gradient a n d flanks up to a max. of 70°) point to subglacial deepened structures. Because of the rare occurrence of till in deeper channel sections, only little importance can be attached to the activity of glacier ploughing, whereas a major role can be ascribed to the activities of the subglacial melt w a t e r . *) Anschrift der Verfasser: Dr. H. K ü s t e r u n d Dr. K.-D. M e y e r , Niedersächsisches Lan­ desamt für Bodenforschung, Stilleweg 2, D-3000 H a n n o v e r 51.

136

Hans Küster & Klaus-Dieter Meyer

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1, 2.

3 4, 5 6

Einleitung Verbreitung u n d Morphologie der Rinnen Füllung u n d Alter der R i n n e n Entstehung der Rinnen Bemerkungen zur Karte der Quartärbasis Schriftenverzeichnis

1. Einleitung Seit W O L F F ( 1 9 0 7 , 1 9 0 9 , 1 9 1 7 ) s i n d i m U n t e r e l b e - u n d U n t e r w e s e r - G e b i e t p l e i s t o z ä n e R i n n e n b e k a n n t . Z w a r w a r e n schon v o r h e r , n a m e n t l i c h in der H a m b u r g e r Gegend, g r o ß e Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t e n erbohrt w o r d e n , d i e jedoch a u f tektonische U r s a c h e n z u r ü c k g e f ü h r t w e r d e n (GOTTSCHE 1 8 9 7 , 1 9 0 1 ) . W O L F F d a g e g e n e r k a n n t e deren e r o s i v e E n t s t e h u n g ; o b ­ gleich er a n f l u v i a t i l e Erosion d a c h t e , betonte er, d a ß d i e F ü l l u n g d e r R i n n e n rein n o r d i ­ scher H e r k u n f t sei, e i n e B e o b a c h t u n g , d i e manche s p ä t e r e n A u t o r e n i g n o r i e r t e n .

I m V e r g l e i c h z u d e n N a c h b a r g e b i e t e n ließ e i n e s y s t e m a t i s c h e B e a r b e i t u n g d e r R i n n e n in N i e d e r s a c h s e n hauptsächlich w e g e n z u g e r i n g e r B o h r u n g s d i c h t e u n d nicht a u s r e i c h e n d e r E n d t e u f e d e r m e i s t e n B o h r u n g e n l ä n g e r a u f sich w a r t e n ( v g l . u . a. W . v. BÜLOW 1 9 6 7 ; C E P E K 1 9 6 7 , 1 9 6 8 ; EISSMANN 1 9 6 7 , 1 9 7 5 ; H A N N E M A N N 1 9 6 4 ; H A N N E M A N N & RADTKE 1 9 6 1 ; HECK

1 9 3 9 , 1 9 6 3 ; H I N S C H 1 9 7 7 ; JOHANNSEN 1 9 6 4 ; JOHANNSEN & LÖHNERT 1 9 7 1 ; J o -

HANNSEN & N A C H T I G A L L 1 9 7 2 ; K O C H 1 9 2 4 ; LÖHNERT 1 9 6 6 ; A . M Ü L L E R 1 9 7 3 ; W O R T M A N N

1 9 7 8 ) . Eine v o n K . - D . MEYER v o r k n a p p 2 0 J a h r e n i m R a h m e n h y d r o g e o l o g i s c h e r B e ­ s t a n d s a u f n a h m e östlich d e r L i n i e H a m b u r g — S o l t a u — C e l l e a u f K a r t e n i m M a ß s t a b 1 : 5 0 0 0 0 e r a r b e i t e t e Übersicht d e r Q u a r t ä r b a s i s k o n n t e deshalb nicht mehr a l s e i n e A r ­ beitsgrundlage sein.

Erst d i e E r k e n n t n i s s e a u s e t w a 8 0 0 — g e o p h y s i k a l i s c h v e r m e s s e n e n — A u f s c h l u ß b o h ­ rungen der wasserwirtschaftlichen R a h m e n p l a n u n g des Landes Niedersachsen e r l a u b e n e i n e ü b e r r e g i o n a l e B e t r a c h t u n g auch d e s tieferen Q u a r t ä r . M i t H i l f e dieser neueren B o h ­ r u n g e n w u r d e n v i e l e ä l t e r e B o h r u n g e n über die ü b e r w i e g e n d flächendeckend d u r c h g e f ü h r t e G e o e l e k t r i k i n t e r p r e t i e r b a r . D i e geologische B e t r e u u n g d e r R a h m e n p l a n b o h r u n g e n u n d die A u s w e r t u n g d e r B o h r e r g e b n i s s e e r f o l g t e v o r a l l e m durch M i t a r b e i t e r der A b t e i l u n g H y d r o g e o l o g i e d e s N L f B . D a s e r s t e durch d i e w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e R a h m e n p l a n u n g e r ­ k u n d e t e Gebiet w a r d e r P l a n u n g s r a u m „ O b e r e - E l b e " , S u n d S E v o n H a m b u r g . G R Ö B A h a t hier e r s t m a l s R i n n e n s y s t e m a t i s c h v e r f o l g t u n d ü b e r d i e E r g e b n i s s e in mehreren V o r ­ t r ä g e n berichtet

( v g l . G R Ö B A , O R T L A M & VIERHUFF

1 9 7 0 ) . DECHEND, GRIMME, G R Ö B A &

VIERHUFF h a b e n 1 9 7 2 eine u n v e r ö f f e n t l i c h t e K a r t e d e r T i e f e n l a g e d e r Q u a r t ä r b a s i s v o m n ö r d l i c h e n T e i l N i e d e r s a c h s e n s i m M a ß s t a b 1 : 5 0 0 0 0 0 z u s a m m e n g e s t e l l t . ORTLAM *) h a t in einigen unveröffentlichten B e r i c h t e n d i e Q u a r t ä r b a s i s v o r a l l e m des nordöstlichsten T e i l ­ gebietes d a r g e s t e l l t . N e u e r e Aufschlüsse e r f o r d e r t e n jedoch bereits e i n e Ü b e r a r b e i t u n g b z w .

Ergänzung. Hervorzuheben sind d i e Beiträge v o n paläontologischer Seite, die v o r a l l e m SPIEGLER, V O N D A N I E L S , G R A M A N N u n d H . - J . M E Y E R l i e f e r t e n . A u f V O N DANIELS

(1977)

g e h t z . B. auch e i n e „ a b g e d e c k t e " K a r t e des T e r t i ä r z u r ü c k , in d i e R i n n e n — v o r w i e g e n d aufgrund von Bohrergebnissen der wasserwirtschaftlichen R a h m e n p l a n u n g — eingetragen sind.

KÜSTER, d e r d i e meisten B o h r u n g e n d e r w a s s e r w i r t s c h a f t l i c h e n R a h m e n p l a n u n g z w i ­ schen Elbe u n d W e s e r b e t r e u t e u n d w e i t e r b e a r b e i t e t , h a t 1 9 7 3 e i n e unveröffentlichte d e l ) Die Veröffentlichung von ORTLAM & VIERHUFF ( 1 9 7 8 ) : Aspekte zur Geologie des höheren Känozoikums zwischen Elbe und Weser-Aller. — N. J b . Geol. Paläont. M h . 1 9 7 8 ( 7 ) : 4 0 8 — 4 2 6 , 7 Abb., 1 Tab.; Stuttgart. — erschien erst nach Abschluß des Manuskripts vorliegender Arbeit.

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

137

t a i l l i e r t e Q u a r t ä r b a s i s k a r t e des R a u m e s S t a d e — Z e v e n — B r e m e r v ö r d e z u s a m m e n g e s t e l l t , die l a u f e n d e r w e i t e r t u n d a u f den neuesten S t a n d gebracht w u r d e . H i e r a n w a r neben den D i p l o m - G e o l o g e n HULTQUIST, SCHWERDTFEGER u n d W A F A I auch H e r r I n g . - g r a d .

GRIMME b e t e i l i g t , d e m d i e A u t o r e n d a r ü b e r h i n a u s manche a n d e r e w e r t v o l l e U n t e r s t ü t ­ zung v e r d a n k e n .

Für d i e b e i l i e g e n d e Q u a r t ä r b a s i s k a r t e s t a n d e n f o l g e n d e a l s B e i k a r t e n z u r G K 2 5 e r ­ arbeiteten Q u a r t ä r b a s i s k a r t e n z u r V e r f ü g u n g : 3 3 2 0 L i e b e n a u , 3 4 2 0 S t o l z e n a u , 3 4 2 1 H u ­ sum, 3 4 2 2 N e u s t a d t a m R ü b e n b e r g e , 3 5 2 1 R e h b u r g , 3 5 2 2 W u n s t o r f u n d 3 5 2 3 S t ö c k e n .

Diese B l ä t t e r e r g a b e n z u s a m m e n mit den b e r e i t s p u b l i z i e r t e n B l ä t t e r n der GK 2 5 3 4 2 4 M e l l e n d o r f , 3 5 2 4 I s e r n h a g e n u n d 3524 G r o ß b u r g w e d e l ein s e h r d e t a i l l i e r t e s B i l d der Q u a r t ä r b a s i s des R a u m e s n ö r d l i c h v o n H a n n o v e r . E r g ä n z e n d e D a t e n für die n o r d r h e i n westfälischen Gebiete i m S W d e r K a r t e l i e f e r t e f r e u n d l i c h e r w e i s e H e r r Dr. DAFIM, G e o ­ logisches L a n d e s a m t K r e f e l d .

A l l e n , d i e z u m G e l i n g e n v o r l i e g e n d e r A r b e i t b e i g e t r a g e n h a b e n , sagen w i r h e r z l i c h e n D a n k . W i r d e n k e n d a b e i a u c h an a l l e nicht n a m e n t l i c h g e n a n n t e n K o l l e g e n u n d M i t a r ­ beiter s o w i e d i e b e t e i l i g t e n V e r t r e t e r d e r e i n z e l n e n W a s s e r w i r t s c h a f t s ä m t e r u n d B o h r sowie Geomeßfirmen.

2. Verbreitung und M o r p h o l o g i e der Rinnen Für d i e r e l a t i v schmalen, länglichen F o r m e n h a t sich seit W O L F F ( 1 9 0 7 ) d i e B e z e i c h ­ nung „ R i n n e n " e i n g e b ü r g e r t , w o m i t i m N des G e b i e t e s E i n t i e f u n g e n e t w a ab — 1 0 0 m N N v e r s t a n d e n w e r d e n (VON B Ü L O W 1 9 6 7 : 4 0 7 ) , w ä h r e n d i m B e r g v o r l a n d auch v o n w e n i g mehr als 10 m Tiefe bei e i n e r H ö h e n l a g e t e i l w e i s e ü b e r N N a l s R i n n e n bezeichnet w e r d e n (WORTMANN 1968).

Einen Ü b e r b l i c k über A n z a h l , V e r l a u f , B r e i t e u n d Tiefe d e r R i n n e n v e r m i t t e l t d i e beiliegende K a r t e (Kt. 1 ) .

Südlich e i n e r L i n i e G i f h o r n — C e l l e — H o y a — D e l m e n h o r s t l i e g t die Q u a r t ä r b a s i s meist nicht tiefer a l s 25 m u n t e r N N . Entsprechend d e r M o r p h o l o g i e steigt die Q u a r t ä r b a s i s großflächig nach S an. H i e r v e r l a u f e n L i n i e n g l e i c h e r T i e f e n l a g e b i s m a x . 25 m u n t e r N N indifferent o d e r sind o s t - w e s t l i c h ausgerichtet. Bei den selten erreichten Tiefen v o n m e h r als 50 m u n t e r N N ist a b e r d i e N — S - R i c h t u n g a n g e d e u t e t , d i e n ö r d l i c h der g e n a n n t e n L i n i e d o m i n i e r t . E i n i g e d e r m a r k a n t e s t e n N — S - v e r l a u f e n d e n R i n n e n lassen sich ü b e r 100 k m bis z u r Elbe v e r f o l g e n . Sie sind z. T. ü b e r 4 0 0 m tief in d e n t e r t i ä r e n U n t e r g r u n d eingeschnitten.

D i e g r ö ß t e bis heute e r b o h r t e Q u a r t ä r - M ä c h t i g k e i t südlich d e r Elbe ist aus d e r „ R e e ­ ß e l n e r R i n n e " m i t 5 0 2 m ( = 4 3 4 m u n t e r N N ; v g l . LÜTTIG 1 9 7 2 : A b b . 4 ) b e k a n n t , d i e im Bereich d e r K a r t e N W — S E verläuft.

Den m a r k a n t e s t e n , m e i s t deutlich l i n e a r e n V e r t i e f u n g e n sind F l ä c h e n e x t r e m e r H o c h ­ l a g e oft u n m i t t e l b a r b e n a c h b a r t ( z . B. bei U e l z e n , in d e r N o r d h e i d e ) .

D i e R i n n e n e r i n n e r n nach i h r e r F o r m a n v e r s c h i e d e n e g l a z i ä r e A u s r ä u m u n g s s t r u k t u ­ ren im m i t t e l e u r o p ä i s c h e n V e r e i s u n g s g e b i e t , w i e sie EISSMANN ( 1 9 6 7 ) d a r s t e l l t e . Es k o m ­ men bei v e r g l e i c h b a r e r E i n t i e f u n g e x t r e m s c h m a l e ( < 5 0 0 m ; N o r d - u n d S ü d h e i d e ) bis beckenförmige Gebilde vor ( > 4 000 m; B r e m e r v ö r d e , H o y a , S y k e ) .

A n h a n d eines Q u e r p r o f i l s durch die dicht a b g e b o h r t e „ W i n t e r m o o r e r R i n n e " in der N o r d h e i d e (BÜCHNER 1 9 7 1 ) l ä ß t sich ein N e i g u n g s w i n k e l e i n e r R i n n e n f l a n k e v o n 5 5 ° er­ m i t t e l n . In derselben R i n n e e r g a b sich n ö r d l i c h B u x t e h u d e bei n u r 10 m entfernten B o h ­ r u n g e n eine Differenz d e r T i e f e n l a g e der Q u a r t ä r b a s i s v o n r u n d 3 0 m . Dies b e d e u t e t ein

•suui-jj j 3 u 3 A E i [ j 3 u a 3 j c r - u 3 A ' E i [ x r i 3 aip ipjnp pjojcIsSur'T : i

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139

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

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E-

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1

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i Lit

n

:

r

Abb. 2: Bohrungen in der Wietzendorf-Bonstorfer Rinne (Gamma-Ray-Logs nach den Bohrloch­ meßdiagrammen der Tegtmeyer-Geophysik GmbH. P r ä q u a r t ä r : z = Zechstein, toi = Oligozän, tmiHE = Miozän, Hemmoor-Stufe.

140

Hans Küster & Klaus-Dieter Meyer

G e f ä l l e v o n e t w a 7 0 ° . N o r m a l e r w e i s e dürften d i e R i n n e n f l a n k e n , w i e m a n z . B . a n g e o ­ elektrischen Q u e r p r o f i l e n e r k e n n e n k a n n , jedoch flacher sein. D e r R i n n e n b o d e n ist g e w e l l t .

Z u m i n d e s t in d e r L ä n g s r i c h t u n g zeichnen sich deutliche H ö h e n u n t e r s c h i e d e a b ( s . A b b .

1 und 2).

I n t e r e s s a n t sind die B e z i e h u n g e n z u m h e u t i g e n F l u ß n e t z , w e l c h e s s t e l l e n w e i s e durch d i e R i n n e n beeinflußt erscheint. D i e b e v o r z u g t e R i c h t u n g d e r H a u p t v o r f l u t e r E l b e u n d W e s e r - A l l e r , N W — S E , ist bei d e n R i n n e n n o r d w e s t l i c h C e l l e u n d im N E des A r b e i t s ­ gebietes, n a h e d e r Elbe, e r k e n n b a r . Sichtlich o h n e Beeinflussung q u e r t a n d e r e r s e i t s die Weser einige größere Rinnen.

Einen w e i t g e h e n d v o n d e n tieferen S t r u k t u r e n i m Gebiet des S t e i n h u d e r M e e r e s un­ a b h ä n g i g e n V e r l a u f zeigt auch d i e L e i n e ( J O R D A N & V o s s 1 9 7 8 ) . D a g e g e n scheinen die u n t e r g e o r d n e t e n Vorfluter T e i l s t r e c k e n v o n R i n n e n zu folgen ( z . B. Oste, W ü m m e , S c h w i n g e , Este, S e e v e - H a n s t e d t e r A u e ) .

V e r b r e i t u n g , V e r l a u f u n d e v t l . d i e F o r m d e r R i n n e n sind v e r m u t l i c h durch d e n U n t e r ­ g r u n d m o d i f i z i e r t . Es ist a u f f ä l l i g , d a ß g e r a d e d o r t R i n n e n n u r spärlich a u f t r e t e n b z w . meist n u r r e l a t i v flach sind, w o h e u t e u n m i t t e l b a r u n t e r d e m Q u a r t ä r m ä c h t i g e r oberm i o z ä n e r G l i m m e r t o n v e r b r e i t e t ist ( m i t t l e r e r T e i l des A r b e i t s g e b i e t e s ; im N E = B r a u n ­ kohlensande, im N W obcrmiozäne-pliozäne Fein-/Feinstsande).

D a n e b e n d r ä n g t sich d i e V o r s t e l l u n g auf, d a ß i m S d a s a u f t a u c h e n d e tonig-schluffige Untermiozän und Oligozän als Barriere fungiert hat.

S a l z s t ö c k e u n d S a l z m a u e r n ü b e n ihren E i n f l u ß d i r e k t s o w i e i n d i r e k t über i h r e R a n d s e n ­ k e n u n d / o d e r i h r e a n g e h o b e n e B e d e c k u n g a u s . Tatsächlich v e r l a u f e n tiefe R i n n e n durch sämtliche R a n d s e n k e n , d i e noch i m J u n g t e r t i ä r besonders m o b i l w a r e n ( S t a d e r , Z e v e n e r , S o l t a u e r , D e t h l i n g e r , L ü n e b u r g e r , D a n n e n b e r g e r B e c k e n ) . S a l z s t ö c k e in N i v e a u s z w i s c h e n 50 bis 2 5 0 m u n t e r N N scheinen besondere „ A n z i e h u n g s p u n k t e " für R i n n e n g e w e s e n zu sein. So w u r d e n z . B. die S t r u k t u r e n B r a m e l , H a m w i e d e , S o l t a u , D e t h l i n g e n , S ü l z e , L u t ­ t e r l o h u n d B o k e l v o n R i n n e n d u r c h q u e r t , d i e j e w e i l s bis in d e n G i p s h u t eingetieft sind.

Eine b e s o n d e r e R o l l e s p i e l e n offenbar d i e d r e i l e t z t g e n a n n t e n enden R i n n e n z i e m l i c h a b r u p t , n a c h d e m sie k u r z v o r h e r noch tief d e m S a l z s t o c k S ü l z e erreicht d i e betreffende R i n n e ( A b b . 2 u n d ü b e r h a u p t . Es ist w o h l k e i n Z u f a l l , d a ß diese S a l z s t ö c k e a l l e a m n a n n t e n B a r r i e r e liegen.

S t r u k t u r e n . A u f diesen eingeschnitten s i n d . A u f 3) ihre m a x i m a l e Teufe N o r d r a n d der oben ge­

A n d e r e S a l z s t ö c k e e x t r e m e r H o c h l a g e s i n d w o h l durch d i e schützende H ü l l e a u s auf­ g e s t a u c h t e m D e c k g e b i r g e v o n R i n n e n verschont g e b l i e b e n ( S t a d e , L ü n e b u r g ) . V o r s t e l l b a r w ä r e , d a ß d i e N — S v e r l a u f e n d e n S a l z m a u e r n i m N W z u m i n d e s t d a , w o sie h a r t e s M a ­ t e r i a l (z. B . K r e i d e k a l k s t e i n bei H e m m o o r ) in O b e r f l ä c h e n n ä h e gehoben haben, d i e R i c h ­ t u n g der R i n n e n beeinflußt h a b e n oder d a ß sie e v e n t u e l l für d i e b r e i t e Form d e r R i n n e n in diesem Bereich m i t v e r a n t w o r t l i c h sind.

3 . Füllung und A l t e r der Rinnen D i e R i n n e n sind mit S e d i m e n t e n der unterschiedlichsten K o r n g r ö ß e n g e f ü l l t . N e b e n ü b e r 200 m m ä c h t i g e n G r o b - / M i t t e l - S a n d e n u n d Kiesen, z. T. o h n e j e d e Z w i s c h e n l a g e v o n f e i n e r - k ö r n i g e m M a t e r i a l , finden sich z. B. in r e l a t i v k u r z e m h o r i z o n t a l e n A b s t a n d a u s ­ schließlich F e i n s t s a n d e , Schluffe o d e r W e c h s e l l a g e r u n g e n a l l e r g e n a n n t e n S e d i m e n t e . E i n i ­ g e r m a ß e n t y p i s c h sind sehr schlecht sortierte K o r n g e m i s c h e . F a s t charakteristisch ist spe­ ziell für tiefere R i n n e n eine G e s c h i e b e l a g e a n d e r Basis. A l s B e i s p i e l sei auf die C u x h a v e n B r e m e r h a v e n e r R i n n e v e r w i e s e n m i t einer bis z u m e h r als 50 m m ä c h t i g e n G e r ö l l p a c k u n g , d i e örtlich fast ausschließlich a u s h e l l g r ü n l i c h - g r a u e m E o z ä n - G e s t e i n besteht ( A b b . 1 ) .

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

141

D i e gröberen B a s i s p a r t i e n spielen für d i e W a s s e r v e r s o r g u n g in v e r s c h i e d e n e n Gebieten e i n e g r o ß e R o l l e . D i e s e m U m s t a n d v e r d a n k e n w i r z . B . auch d i e K i e s p r o b e n aus B o h r u n ­ gen für den Brunnen I I I des W a s s e r w e r k e s A d e n d o r f bei L ü n e b u r g ( T a b . 1 ) .

D i e A r t der F ü l l u n g scheint nicht u n a b h ä n g i g v o n d e r ä u ß e r e n F o r m einer R i n n e z u sein. R i n n e n zeigen d o r t d e n g r o b k ö r n i g s t e n I n h a l t , w o sie a m e n g s t e n u n d gleichzeitig oft auch a m tiefsten eingeschnitten s i n d . A n d e r e r s e i t s scheint sich auch ähnlich w i e bei f l u v i a t i l e n V e r h ä l t n i s s e n d i e K r ü m m u n g a u f die S e d i m e n t a t i o n a u s z u w i r k e n . S o gibt es m a n c h e n H i n w e i s für g r ö b e r e A b l a g e r u n g e n a m „ P r a l l " - u n d u m g e k e h r t feinere a m „Gleit"-Hang.

Probe-Nummer: Teufe [m]:

1

2

3

4

5

265-285

304-307

276-278

290-293

301-302

Nordische Komponente: Kristallin (K)

360

1859

359

1340

809

Sediment ( S )

184

1 150

182

881

385

38

124

74

12

20

7

74

105

Kalk, schwarz

1

6

Kalk, rot

6

17

Kalk, grau

1

L

(PK)

Kreidekalk (H K)

3

6

Flint (F)

518

2288

318

1354

557

Quarz (Q)

5

26

10

51

12

25

288

40

145

225

20

15

12

17

26

6

Lokale Komponente: (meist tertiär) Sandstein Tonstein Braunkohle

37

4 3

1

Kieselholz Pyrit

6

37

5

38

14

Faserkalk

1

3

2

4

1

1

Kieselgestein Schill

56

27

1

3997

2113

14,80 58,07

14,82 58,71

14,73 58,46

43

Südliche Komponente: 1

Lydit Summe:

TGZ

1273

3876

\ 14,86 p 58,23

14,30 58,88

987

Q : K

0,01

0,01

0,03

0,04

0,02

F : K

1,43

1 ,23

0,89

1 ,01

0,69

S : K

0,51

0,62

0,51

0,66

0,48

PK : K

0,23

0,07

0,14

0,11

0,10

PK : S

0,44

0,11

0,27

0,16

0,22

6,40

17,88

6,36

9,40

6,63

F : PK

Tab. 1: Geschiebezählungen elsterzeitlicher Kiese Brunnen III Adendorf. Fraktion 15—60 mm, TK 25 Lüneburg (2728) R : 35 98 14, H : 59 06 75; Geländeoberfläche 28,5 m, Pr. 1—2 alte Boh­ rung, Pr. 3—5 neue Bohrung; Bohrzeit 1968, Analyse: K.-D. MEYER.

142

Hans Küster & Klaus-Dieter Meyer

D i e R i n n e n differieren nach i h r e r F ü l l u n g nicht n u r in sich selbst, s o n d e r n unterschei­ d e n sich auch u n t e r e i n a n d e r . S o ist z . B . d i e A n h ä u f u n g des E o z ä n - G e s t e i n s in d e r C u x ­ h a v e n - B r e m e r h a v e n e r R i n n e a u s k e i n e r a n d e r e n Erosionsform, auch nicht a u s d e r benach­ b a r t e n ähnlich tiefen O x s t e d t e r R i n n e , bis j e t z t b e k a n n t g e w o r d e n .

Sehr unterschiedlich g e f ü l l t s i n d z w e i ü b e r 4 0 k m p a r a l l e l v e r l a u f e n d e , n u r e t w a 5 k m v o n e i n a n d e r e n t f e r n t e R i n n e n . W ä h r e n d Teilstrecken d e r östlichen, d e r R o t e n b u r g e r R i n n e , die a l s G r u n d w a s s e r l i e f e r a n t besonders geschätzt w i r d , schon l ä n g e r b e k a n n t sind, b l i e b d i e westlich b e n a c h b a r t e , d i e l o k a l noch tiefer eingeschnitten ist, w e g e n i h r e r v o r ­ w i e g e n d schluffig/feinsandigen F ü l l u n g bis v o r k u r z e m u n e n t d e c k t . Erst i m g e m e i n s a m e n B e t t südlich V e r d e n herrschen g r ö b e r k ö r n i g e S e d i m e n t e v o r , ä h n l i c h denen in d e r n ö r d ­ lichen R o t e n b u r g e r R i n n e . Ä h n l i c h w i e a u f A b b . 1, 2 u n d 4 d a r g e s t e l l t , finden sich in t i e f e r e n R i n n e n meistens im m i t t l e r e n bis h ö h e r e n T e i l m ä c h t i g e r e P a k e t e a u s v o r w i e g e n d f e i n s a n d i g e m , o l i v g r a u e n bis g r a u s c h w a r z e n Schluff bis T o n , d e m L a u e n b u r g e r Ton. B e i h o m o g e n e r s a n d a r m e r A u s b i l d u n g k a n n er — m a k r o s k o p i s c h — e i n e f r a p p i e r e n d e Ä h n l i c h k e i t m i t d e m oberm i o z ä n e n G l i m m e r t o n h a b e n . M e i s t ist jedoch d e r K a l k g e h a l t des L a u e n b u r g e r T o n s be­ trächtlich höher. F ü r l e t z t e r e n ist e i n e „ M i s c h f a u n a " typisch. S o h a t z . B. SPIEGLER in P r o ­ ben aus d e m L a u e n b u r g e r T o n i n d e r B o h r u n g N A 108 M e i n h o l z ( A b b . 2 ) neben K r e i d e Bryozoen, Foraminiferen aus der Kreide sowie vorwiegend aus dem Neochatt nachgewie­ sen. In P r o b e n eines e t w a 9 0 m m ä c h t i g e n „ q u a r t ä r e n " t o n i g e n Schluffs a u s d e r B o h r u n g U W O 54 O s t e r v e s e d e w u r d e n — e b e n f a l l s nach SPIEGLER — F o r a m i n i f e r e n d e r K r e i d e u n d vieler im Nordwestdeutschen Becken verbreiteten Tertiärstufen gefunden.

D i e g r ö ß t e M ä c h t i g k e i t v o n „ k o m p a k t e m " L a u e n b u r g e r T o n w u r d e bisher m i t mehr als 160 m in d e r B o h r u n g U W O 1 4 9 N e u e n k i r c h e n n a c h g e w i e s e n . In d e r R e e ß e l n e r R i n n e ( B o h r u n g H W W 9 1 R e e ß e l n ) erreicht er 150 m . M i t s a n d i g e n Z w i s c h e n l a g e n w i r d der L a u e n b u r g e r T o n in der U W O 6 W e d e h o f 1 7 0 m mächtig. A u c h in w e n i g e r tiefen R i n n e n w i r d d e r L a u e n b u r g e r T o n in v o r w i e g e n d tonig-schluffiger F a z i e s dicker a l s 1 0 0 m. So r e p r ä s e n t i e r t er in d e r W i e t z e n d o r f - B o n s t o r f er R i n n e m i t r u n d 1 3 0 m l o k a l fast d i e k o m ­ p l e t t e F ü l l u n g ( A b b . 2 ) . Diese r e l a t i v h o m o g e n e A u s b i l d u n g des L a u e n b u r g e r T o n s ist j e ­ doch n u r eine seiner E r s c h e i n u n g s a r t e n . W e g e n des raschen l a t e r a l e n u n d v e r t i k a l e n F a ­ zieswechsels zwischen T o n , Schluff u n d S a n d — w i e in d e r T y p r e g i o n (MEYER 1 9 6 5 ) — s o l l t e m a n d e n n auch besser v o n d e m „ K o m p l e x des L a u e n b u r g e r T o n s " sprechen. W a h r ­ scheinlich spielte T o t e i s in den R i n n e n eine g r o ß e R o l l e , so d a ß es nicht z u e i n e r g l e i c h m ä ­ ß i g e n T o n s e d i m e n t a t i o n k a m , d. h. es b l i e b e n g r o ß e Abschnitte w ä h r e n d d e r A b s c h m e l z ­ p h a s e v o n d e r w a h r s c h e i n l i c h rasch e r f o l g e n d e n G r o b s e d i m e n t a t i o n verschont.

Noch w ä h r e n d des H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l s müssen R i n n e n p a r t i e l l a l s H o h l f o r m e n e x i ­ s t i e r t h a b e n . S o k o n n t e in K ü s t e n n ä h e d a s H o l s t e i n m e e r i n g r e d i e r e n ( A b b . 1 ) , w ä h r e n d sich in d e r L ü n e b u r g e r H e i d e i m Bereich verschiedener R i n n e n K i e s e l g u r b i l d e t e ( A b b . 3 ) .

D i e g r o ß e n b e k a n n t e n L a g e r s t ä t t e n a u s dieser Zeit ( H e t e n d o r f - B o n s t o r f , B r e l o h - M u n s t e r u n d O b e r o h e - W i e c h e l ) sind e i n d e u t i g a n d i e F l a n k e n v o n R i n n e n g e b u n d e n . D i e s e Er­ k e n n t n i s h a l f z . B . b e i m V e r f o l g e n d e r sehr schmalen R i n n e z w i s c h e n Bonstorf u n d H e r ­ m a n n s b u r g . A u c h ein p a a r V o r k o m m e n f r a g l i c h e n A l t e r s l i e g e n i n ä h n l i c h e r P o s i t i o n .

S p ä t e s t e n s w ä h r e n d des D r e n t h e - S t a d i u m s d e r S a a l e - E i s z e i t jedoch w u r d e z . B . die R i n n e , d i e bei B i s p i n g e n v o n d e r h e u t i g e n L u h e gequert w i r d , v ö l l i g v e r f ü l l t . D e n n die e e m z e i t l i c h e K i e s e l g u r h ä l t sich a n d a s L u h e t a l , das n i c h t durch die g e n a n n t e R i n n e v o r g e z e i c h n e t erscheint.

Mit dem spätelsterzeitlichen L a u e n b u r g e r Ton und der d a r ü b e r folgenden marinen Ingression des H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l s ist a l s o e i n e zeitliche o b e r e F i x i e r u n g g e g e b e n . W o diese S e d i m e n t e fehlen, w ä r e theoretisch auch ein j ü n g e r e s A l t e r m ö g l i c h ; bis j e t z t aber

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

143

Abb. 3 : Quartärbasis u n d Kieselgurvorkommen im Gebiet Soltau-Munster-Uelzen. (Kieselgur­ vorkommen nach BENDA & BRANDES 1 9 7 4 ) .

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

145

gibt es a u s Niedersachsen u n d H a m b u r g ( G R U B E & EHLERS 1 9 7 5 ) k e i n e B e w e i s e f ü r s a a l e ­ zeitliche R i n n e n d e r a r t i g e n A u s m a ß e s .

A u f f a l l e n d ist, d a ß Geschiebemergel i n d e n R i n n e n eine u n t e r g e o r d n e t e R o l l e spielt, w o b e i e r i n tieferen A b s c h n i t t e n der R i n n e n - B o h r u n g e n meist v ö l l i g fehlt. L e t z t e r e s ist z. B . d e r F a l l in d e m a u f A b b . 4 d a r g e s t e l l t e n Querschnitt. D i e sehr g l e i c h m ä ß i g a u s g e ­ b i l d e t e E l s t e r - M o r ä n e ( z . T . i n 2 B ä n k e a u f g e s p a l t e n ) geht h i e r nicht in d i e R i n n e n h i n ­ ein, s o n d e r n w i r d a b r u p t v o n diesen a b g e s c h n i t t e n . I n a n d e r e n F ä l l e n z i e h t sich d i e M o ­ r ä n e z w a r e t w a s a u f d i e „ R i n n e n s c h u l t e r " h e r a b , fehlt i m z e n t r a l e n T e i l jedoch w i e d e r ( z . B . U E 4 5 , U W O 8 5 ; U E 4 8 , U E 4 9 ) . A n d e r e r s e i t s ist v o n G R U B E & EHLERS ( 1 9 7 5 ) ein

Profil a u s H a m b u r g veröffentlicht w o r d e n , in d e m d i e E l s t e r - M o r ä n e — leicht durch­ h ä n g e n d — d i e gesamte R i n n e d u r c h z i e h t . W i e w e i t e r e B e i s p i e l e a u s d e m H a m b u r g e r R a u m b e z e u g e n , scheint d a s a b e r eher d i e A u s n a h m e z u sein. D i e s z e i g e n b e r e i t s d i e P r o ­ file auf

den Blättern Nr. 2 4 2 4 W e d e l und 2 4 2 5 H a m b u r g der G K 2 5 (WOLFF 1 9 1 3 , 1 9 1 4 ) .

W e n n d i e G r u n d m o r ä n e i n d i e R i n n e n h i n e i n z i e h t , d a n n b e s c h r ä n k t sie sich häufig n u r a u f d i e obere Hälfte; n i c h t selten ist s i e d a n n in m e h r e r e , nicht k o r r e l i e r b a r e B ä n k e a u f g e s p a l t e n . Besonders b e i tieferen G e s c h i e b e m e r g e l v o r k o m m e n ist d e r e n G r u n d m o r ä ­ n e n c h a r a k t e r nicht i m m e r z w e i f e l s f r e i . Es k ö n n t e sich z. B . auch u m m i t K i e s durchsetzte Beckensedimente, subaquatische Moränen oder Versturzbildungen handeln (GRIPP 1 9 5 6 ) , die u . a. z u S c h i c h t v e r d o p p e l u n g e n f ü h r t e n . F e r n e r k ö n n e n m i t d e m tonig-schluffigen U n ­ t e r g r u n d v e r u n r e i n i g t e k i e s i g e B a s i s p a r t i e n eine b a s a l e G r u n d m o r ä n e v o r t ä u s c h e n . M a n k a n n a u ß e r d e m feststellen, d a ß selbst d o r t , w o G r u n d m o r ä n e v e r h ä l t n i s m ä ß i g tief ( 2 0 0 bis 3 0 0 m ) l i e g t , diese m e i s t nicht d i r e k t d e m P r ä q u a r t ä r a u f l a g e r t , s o n d e r n v o n diesem noch durch m e h r e r e m bis z e h n e r - m s a n d i g - k i e s i g e n M a t e r i a l s g e t r e n n t ist. D a b e i scheinen die F ä l l e m i t G r u n d m o r ä n e a n oder n a h e d e r B a s i s a u f die b r e i t e r e n S t r u k t u r e n b e s c h r ä n k t , die eher Ü b e r g ä n g e z u Z u n g e n b e c k e n v e r m u t e n lassen.

W i e i m Geschiebemergel u n d i m L a u e n b u r g e r T o n spiegelt sich i n n e r h a l b e i n e r R i n n e das S u b s t r a t auch in d e n S a n d e n w i d e r . U n s c h w e r lassen sich z . B . i m N E u m g e l a g e r t e m i o z ä n e B r a u n k o h l e n s a n d e a n h a n d der g u t g e r u n d e t e n , z . T . b l ä u l i c h e n Q u a r z e e r k e n n e n .

M a k r o f o s s i l i e n a u s d e m m a r i n e n H e m m o o r s i n d vielfach so u n v e r s e h r t , d a ß sie eigentlich n u r a u s d e m u n m i t t e l b a r b e n a c h b a r t e n R i n n e n u f e r s t a m m e n k ö n n e n . D a n e b e n l ä ß t sich in d e n b a s a l e n Grobserien h ä u f i g schluffig/toniges M a t e r i a l des U n t e r g r u n d e s i d e n t i f i z i e r e n .

I m Bereich zwischen D e l m e n h o r s t u n d H o y a bestehen d i e t i e f e r e n T e i l e d e r R i n n e n f ü l ­ l u n g ö r t l i c h fast ausschließlich a u s u m g e l a g e r t e n t e r t i ä r e n S e d i m e n t e n ( z . B . G l a u k o n i t ­ s a n d e ) . W e i t e r h i n sind noch Schollen t e r t i ä r e r v o r w i e g e n d tonig/schluffiger S e r i e n z u e r ­ wähnen.

S o w e i t möglich, w u r d e d i e p e t r o g r a p h i s c h e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r K i e s e n a m e n t l i c h aus d e n t i e f e r e n R i n n e n a b s c h n i t t e n untersucht, w o b e i meist n u r d i e F e i n k i e s f r a k t i o n z u r V e r f ü g u n g s t a n d , seltener a u c h ausreichendes M a t e r i a l der M i t t e l - u n d G r o b k i e s f r a k t i o n .

Es z e i g t e sich ( T a b . 1 u n d 2 ) , d a ß d i e K i e s e , abgesehen v o n w e c h s e l n d e n A n t e i l e n l o k a l e n M a t e r i a l s a u s d e n R i n n e n f l a n k e n u n d d e m U n t e r g r u n d ( i n erster L i n i e T e r t i ä r S a n d s t e i n , Tonstein, P y r i t , L i g n i t , S c h i l l ; s e l t e n e r O b e r k r e i d e ) p r a k t i s c h ausschließlich nordischer H e r k u n f t sind. D i e s e zuerst v o n W O L F F i m B r e m e r u n d H a m b u r g e r R a u m g e ­ machte B e o b a c h t u n g k a n n a l s o v e r a l l g e m e i n e r t w e r d e n . D a s M a t e r i a l ( h a u p t s ä c h l i c h d i e nordischen paläozoischen u n d k r e t a z i s c h e n K a l k s t e i n e ) ist m e i s t e n s frisch u n d u n v e r w i t ­ t e r t . E i n p l i o z ä n e s oder a u c h ä l t e s t p l e i s t o z ä n e s ( „ p r ä g l a z i a l e s " ) A l t e r d e r R i n n e n ist d a ­ m i t ausgeschlossen, denn e i n e t o t a l e s p ä t e r e A u s r ä u m u n g ist u n w a h r s c h e i n l i c h . Ist somit die R i n n e n f ü l l u n g e i n d e u t i g g l a z i g e n e n U r s p r u n g s u n d sind d e r e n h ö h e r e A b s c h n i t t e a l s elsterzeitlich gesichert, so g e h t e i n e l s t e r z e i t l i c h e s A l t e r auch f ü r d i e tieferen A b s c h n i t t e d a r a u s nicht einfach h e r v o r . CEPEK ( 1 9 6 7 ) n i m m t a n , d a ß d i e t i e f e r e n G r u n d m o r ä n e n i n 10

Eiszeitalter u. Gegenwart

Bohrung

UE

97

R

H

35 00 240

59 30 450

TK 25

2420

GO

IT

"

UE UE UE

A C

" " 111 133 136 15 III

"

"

"

II

2118 2422 2423 2422 2920

34 35 35 35 35

"

UWO 76 UWO 88 UWO 92 " UWOl15 Br. I TT

NA 99 "

NA NA NA NA

II

"

" 63 34 35 30 76

81 26 35 23 05

750 080 700 950 445

59 59 59 59 58

"

35 23 550 35 11 290

II

IT

11

35 18 860 35 25 360 35 43 900 " 35 Ol 560 35 03 480 34 89 260

2822 2823 " 2820 2620 2519 " 2418 3022

" II

3126 3127 3126 3330 II

11

58 90 210 59 17 850 59 27 250 " 59 36 980 58 67 200 " 58 66 870 " 58 55 445 58 54 480 58 57 760 58 33 825

" 34 82 530 35 26 760 " 35 31 490

" 35 35 35 44

73 81 71 12 "

460 200 960 490 715

" 58 78 100 58 74 090 " 58 80 360 58 95 900 58 95 670

TI

2922 2921

11

115 120 131 144

"

IR

" UWO 12 UWO 34 " UWO 37 UWO 47 UWO 57

"

"

II II

19

"

740 840 720 820 1

IT

1 6 25 25 20 " II

30 25 II

23 32 39 " 51 10 13 II

1 31 II

44 " 49 79 74 86 II

q-NN -112 "

Teufe in m

99-102 102-105 105-108 108-111 111-114 114-117 117-120 " -374 366-369 -127 129-135 81- 84 -195 -165 189-190 8- 18 <-l32 101-106 " 148-150 -206 162-165 -154 108-114 II 114-120 -228 249-252 -237 249-252 -153 144-147 192-195 " -189 181-186 -198 156-160 -217 77- 80 173-180 " 97-104 -151?

- 81 16- 18 111-112 72- 78 - 76 114-120 " + 0 48- 51 132 - 86 -116 177-183 - 72 54- 57 II 156-158

Material

qe//gf

"

"

qD//gf qe//gf

" II

" "

?qe//gf qe//Mg qe//gf qD//gf qe//gf

" ?qe//gf qe//g£

K

S

50 21 43 26 4 3 22 43 22 41 20 36 28 40 26 30 31 45l 14 45 18 30^ 21 46 17 47 20 51 21 36 19 46 17 49 17 41 20 34 26 35 25 45 23 39 28 23 16 47 16 23 13 51 28 52 24 45 29 47 23 48 37 40 21 32 8 43 18 47 1 1 33 22 1

F

1 1 1 1 9 9 7 8 9 25 14 15 49 12 15 17 30 20 18 16 30 18 20 23 39 14 40 12 16 8 25 10 19 37 29 16 17

PK

Q

13 5 1 1 9 15 11 16 10 24 8 19 10 18 7 12 2 21 4 20 2

-

18 8 6 2 9 6 16 9 12 12 7 22 22 7 1

-9 -1 12 23 8 14 15

-

5 10 5 13 8 11 8 1 10 2 5

-

1 18 9 8 9 5 4 8

-

2 13 13

Q:K

0,11 0,20 0,27 0,23 0,20 0,28 0,17 0,07 0,09 0,05

F:K

S:K

0,22 0,42 0,27 0,62 0,21 0,52 0,20 0,51 0,18 0,50 0,22 0,78 0,22 0,64 0,81 1,03 0,31 0,32 0,32 0,39 1,64 0,68 0,1 1 0,26 0,38 0,22 0,32 0,43 0,10 0,33 0,40 0,35 0,83 0,52 0,18 0,45 0,36 0,21 0,37 0,34 0,19 0,40 0,48 0,04 0,86 0,74 0,29 0,50 0,71 0,04 0,42 0,51 0,12 0,58 0,71 1 ,51 0,70 0,03 0,31 0,35 0,77 1 ,72 0,55 0,17 0,24 0,55 0,15 0,30 0,47 0,20 0,18 0,64 0, 10 0,53 0,48 0,08 0,2 0,75 0,20 0,48 0,53 1,14 0,26 0,04 0,68 0,41 0,26 0,33 0,23 0,39 0,53 0,67

-

-

-

PK:K

PK:S

F:PK

0,25 0,26 0,37 0,37 0,58 0,53 0,47 0,4 0,45 0,44

0,60 0,42 0,69 0,72 1,17 0,68 0,73 0,39 1,51 1,14

0,86 1 ,0 0,58 0,53 0,32 0,41 0,47 2,03 0,65 0,73

-

-

-

0,39 0,18 0,11 0,07 0,19 0,12 0,38 0,26 0,35 0,27 0,18 0,96 0,46 0,30 0,01

-

0,19

0,02 0,30 0,71 0,19 0,30 0,46

Summe

333 380 436 508 415 477 578 497 403 444 146 1 ,02 0,68 246 0,42 1,81 373 0,29 2,88 136 0,13 13,67 127 0,53 2,33 306 0,35 3,17 400 0,80 1,05 528 0,36 1,17 406 0,50 1,42 485 0,53 1,58 402 0,25 3,21 400 1 ,35 1,04 105 1,32 0,67 413 0,55 5,67 601 0,01 41 328 529 0,19 0,97 457 211 0,02 10 389 0,30 1,59 352 0,71 1,60 109 0,19 3,48 364 0,30 1,11 64 0,46 1,15 447

-

-

Tabelle 2: Kiesanalysen der Fraktion 4—6,3 mm aus Bohrungen im nordöstlichen Niedersachsen in °/o; dazu Lokalgeschiebe (zumeist Tertiär) in Stückzahlen, in Ue 133 3 Lydite*). K = nordisches Kristallin; S = nord. Sediment (Quarzit, Sandstein, Tonstein); PK = nord. paläoz. Kalkstein; F = Flint; Q = Q u a r z ; GO = Geländeoberfläche; Q-NN = Quartärbasis in m zu NN. A n a l y sen: K.-D. MEYER U. Abdel M o m ; NA 144: Fi. FI. Voss.

LokalGeschiebe 1 1 3 2

-

4 1 —

3*'

255 8 10

7 5 200 86 138

-2 20 19

-2 13 2 8

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

147

den R i n n e n einen ä l t e r e n elsterzeitlichen V o r s t o ß r e p r ä s e n t i e r e n , den er m i t d e r H e l m e K a l t z e i t p a r a l l e l i s i e r e n möchte. N a c h W . R I C H T E R et a l . ( 1 9 6 8 ) ist die „ . . . S a n d f o l g e u n t e r h a l b des L a u e n b u r g e r T o n s a u s g a n g s d e r ä l t e r e n Elster o d e r einer p r ä e l s t e r z e i t l i c h e n V e r e i s u n g ( N e e t z e - E i s z e i t ) e n t s t a n d e n " , w o b e i d i e Schüttung d e r p r ä s a a l e z e i t l i c h e n S e d i ­ mente in d e n R i n n e n v o n S n a c h N erfolgt sein s o l l . L ä ß t sich a n h a n d der K i e s u n t e r s u c h u n gen j e g l i c h e r M a t e r i a l t r a n s p o r t v o n S v e r n e i n e n , so liegt für e i n e „ N e e t z e " - E i s z e i t k e i n e i n z i g e r H i n w e i s v o r . U n t e r h a l b der h o l s t e i n z e i t l i c h e n Serie l a s s e n sich w e d e r i n t e r g l a z i a l e noch i n t e r s t a d i a l e B i l d u n g e n nachweisen. D a s g i l t auch für d i e „ B i l l b r o o k " - I n t e r s t a d i a l e K. RICHTER'S ( 1 9 6 2 ) . Bei d e n k a l k f r e i e n S e d i m e n t e n , m i t d e n e n i n t e r s t a d i a l e E n t k a l k u n g s p h a s e n b e z e u g t w e r d e n s o l l e n , dürfte es sich u m schon p r i m ä r k a l k a r m e bis k a l k f r e i e u m ­ g e l a g e r t e t e r t i ä r e S a n d e h a n d e l n , die d u r c h s a u r e T i e f e n w ä s s e r i h r e n K a r b o n a t g e h a l t v ö l l i g v e r l o r e n haben. E i n e subaerische i n t e r s t a d i a l e E n t k a l k u n g w ä r e w e i t e r h i n n u r m ö g ­ lich g e w e s e n , w e n n die in d e n R i n n e n in m e h r e r e n 100 m T i e f e l i e g e n d e n S e d i m e n t e l ä n ­ gere Zeit c a n o n a r t i g z u t a g e g e l e g e n h ä t t e n , w a s m o r p h o l o g i s c h w i e h y d r o g r a p h i s c h a u s z u ­ schließen ist. A l l e s spricht h i n g e g e n d a f ü r , d a ß d e r Z e i t r a u m z w i s c h e n d e m A b s c h m e l z e n des Elster-Eises (mit A u s n a h m e des v e r s e n k t e n T o t e i s e s ) u n d d e r S e d i m e n t a t i o n des L a u e n ­ b u r g e r T o n e s r e l a t i v g e r i n g w a r . Selbst i n d e n R e g i o n e n , in d e n e n eine A u f s p a l t u n g d e r Elster in 2 P h a s e n n a c h g e w i e s e n ist w i e i m L e i p z i g e r R a u m , finden sich z w i s c h e n d e n b e i ­ den e l s t e r z e i t l i c h e n G r u n d m o r ä n e n k e i n e r l e i H i n w e i s e für i n t e r s t a d i a l e B o d e n b i l d u n g e n oder E n t k a l k u n g s p h a s e n , so d a ß von EISSMANN ( 1 9 7 5 ) l e d i g l i c h ein k u r z e s ( „ M i l t i t z e r " ) I n t e r v a l l a n g e n o m m e n w i r d . U . a. aus d i e s e m G r u n d e ist eine P a r a l l e l i s i e r u n g d e r ä l t e r e n E l s t e r - M o r ä n e m i t den S c h o t t e r n der p r ä - c r o m e r z e i t l i c h e n H e l m e - K a l t z e i t nicht m ö g l i c h .

G i b t es s o m i t k e i n e r l e i B e w e i s e für e i n ä l t e r e s a l s elsterzeitliches A l t e r auch d e r t i e f e ­ ren R i n n e n - S e d i m e n t e , so l ä ß t sich d a s e l s t e r z e i t l i c h e A l t e r durch G e s c h i e b e z ä h l u n g e n w a h r s c h e i n l i c h machen. P r o b e n aus B o h r u n g e n z e i g t e n d a s g l e i c h e G e s c h i e b e s p e k t r u m w i e aus oberflächennahen elsterzeitlichen S e d i m e n t e n e n t n o m m e n e P r o b e n ( M E Y E R 1 9 7 0 ) .

Diese Geschiebespektren zeichnen sich g e g e n ü b e r den s a a l e z e i t l i c h e n durch e i n e n m e r k l i c h höheren A n t e i l n o r w e g i s c h e r Leitgeschiebe a u s ( h a u p t s ä c h l i c h R h o m b e n p o r p h y r e ) , w o g e ­ gen d i e ostbaltischen Geschiebe ( Ä l a n d - G e s t e i n e , O s t s e e - P o r p h y r e ) s t a r k z u r ü c k t r e t e n oder s o g a r fehlen k ö n n e n . N a c h E zu s c h w ä c h t sich diese T e n d e n z a b , aber auch noch d i e P r o b e n i m L ü n e b u r g e r R a u m zeigen diesen s t a r k e n G e h a l t a n Oslo-Geschieben, z . B . in B o h r u n g e n des W W A d e n d o r f . D i e auf T a b . 1 w i e d e r g e g e b e n e n Z ä h l u n g e n e n t s t a m m e n u n m i t t e l b a r b e n a c h b a r t e n B o h r u n g e n . D i e T G Z dieser 5 P r o b e n w e i s e n e i n h e i t l i c h d i e g e ­ schilderte T e n d e n z auf. B e m e r k e n s w e r t ist, d a ß u n t e r den 12 2 4 6 Geschieben n u r ein e i n ­ z i g e r L y d i t südlicher H e r k u n f t ist; auch u n t e r d e m feineren M a t e r i a l befand sich n u r einer.

Solche v e r e i n z e l t e n Kieselschiefer dürften i n e r s t e r L i n i e m e h r f a c h u m g e l a g e r t e m „ p r ä g l a ­ z i a l e n " M a t e r i a l e n t s t a m m e n (MEYER in D U P H O R N et a l . 1 9 7 5 ) ; i m östlichen N i e d e r s a c h ­ sen k o m m e n d a f ü r auch d i e Loosener K i e s e i n f r a g e . I m R a u m L ü c h o w — D a n n e n b e r g sind Kieselschiefer nach n e u e r e n U n t e r s u c h u n g e n b e r e i t s in e l s t e r z e i t l i c h e n S c h m e l z w a s s e r s e d i m e n t e n v e r b r e i t e t . W i e b e r e i t s früher d a r g e l e g t (LÜTTIG & M E Y E R 1 9 7 4 ) , h a b e n d i e K i e ­ selschiefer m i t den R i n n e n nichts zu tun.

4. Entstehung d e r Rinnen F ü r d i e E n t s t e h u n g d e r R i n n e n w e r d e n h e u t e v o n den verschiedenen A u t o r e n i m w e ­ sentlichen 5 U r s a c h e n , teils a l l e i n , teils in K o m b i n a t i o n , h e r a n g e z o g e n : Subrosion oder/und H a l o k i n e s e Tektonik F l u v i a t i l e Erosion G l a z i a l e Erosion G l a z i f l u v i a t i l e ( s u b g l a z i a l e ) Erosion.

10

*

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Hans Küster & Klaus-Dieter Meyer

I n m e h r e r e n A r b e i t e n h a b e n JOHANNSEN ( 1 9 6 0 , (1971,

1 9 7 4 ) , JOHANNSEN & NACHTIGALL ( 1 9 7 2 ) ,

1 9 6 4 , 1 9 7 1 ) , JOHANNSEN & LÖHNERT f e r n e r LÖHNERT ( 1 9 6 6 )

die schleswig­

holsteinischen R i n n e n m i t s a l i n a r t e k t o n i s c h e n Einflüssen i n Z u s a m m e n h a n g gebracht. N a c h W . SCHULZ ( 1 9 6 7 ) s i n d in S W - M e c k l e n b u r g l o k a l e M ä c h t i g k e i t e n d e s Q u a r t ä r v o n 3 0 0 bis 4 0 0 m z . T . i n d e n R a n d s e n k e n , z . T . auch a u f d e m T o p h a l o k i n e t i s c h e r S t r u k t u r e n e r b o h r t . RUPPERT & SCHNEIDER ( 1 9 7 5 ) d e u t e n d i e B e c k e n , in denen d e r L a u e n b u r g e r T o n a b g e s e t z t w u r d e , s a l i n a r t e k t o n i s c h , d i e j e n i g e n ü b e r d e n S a l z s t r u k t u r e n a l s durch S u b e r o sion e n t s t a n d e n . A u f unsere eigenen B e o b a c h t u n g e n i m Z u s a m m e n h a n g m i t S a l z s t r u k t u r e n h a b e n w i r b e r e i t s h i n g e w i e s e n . W e n n auch deren E i n f l u ß a u f die R i n n e n k a u m z u l e u g n e n ist, k a n n jedoch v o n e i n e r g e n e r e l l e n A b h ä n g i g k e i t d e r R i n n e n v o n i h n e n nicht d i e R e d e sein.

D a ß d i e g r o ß e n Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t e n i m H a m b u r g e r R a u m nicht tektonisch b e d i n g t s i n d , h a t t e b e r e i t s W O L F F e r k a n n t . A u c h a n a n d e r e n S t e l l e n f a n d e n sich d a f ü r k e i n e B e ­ w e i s e . Dies sei d e s h a l b betont, w e i l n e u e r d i n g s ( P A L U S K A , V o r t r a g S y m p o s i u m R o s e n h e i m ) w i e d e r d e r a r t i g e Ansichten v o r g e t r a g e n w e r d e n u n d auch i m Deutschen P l a n u n g s a t l a s B a n d H a m b u r g ( 1 9 7 8 ) k a r t e n m ä ß i g d a r g e s t e l l t s i n d . D a b e i w e r d e n auch j u n g q u a r t ä r e k r ä f t i g e t e k t o n i s c h e B e w e g u n g e n a n g e n o m m e n . P A L U S K A ( 1 9 7 6 ) gibt d a b e i z . B . a n : „ D i e S e d i m e n t e des L a u e n b u r g e r - H o l s t e i n - S e e s y s t e m s s i n d jedoch örtlich d u r c h n a c h e e m z e i t liche tektonische V o r g ä n g e bis a u f + 4 0 m N N ( L a u e n b u r g ) hochgehoben w o r d e n . " N u n ist seit l a n g e m b e k a n n t u n d auch i m G e l ä n d e j e d e r z e i t n a c h p r ü f b a r , d a ß bei L a u e n b u r g eindeutig Eisstauchungen vorliegen, wobei die Stauchungen teilweise einzelnen Phasen z u g e o r d n e t w e r d e n k ö n n e n (durch d i s k o r d a n t e Ü b e r l a g e r u n g e n d e r M o r ä n e n über d e m j e w e i l i g e n g e s t a u c h t e n U n t e r g r u n d ; MEYER 1 9 6 5 ) . A u c h m ü ß t e d e r h e u t e durchschnittlich bei 2 0 m über N N l i e g e n d e E e m - T o r f bei — 2 0 m N N e n t s t a n d e n sein. D i e U m d e u t u n g ( o h n e jeden B e w e i s ! ) dieser e i n d e u t i g e n Befunde z u g u n s t e n tektonischer H y p o t h e s e n k a n n d a h e r n u r a l s S p e k u l a t i o n bezeichnet w e r d e n , z u m a l w e n n auch so h e r v o r r a g e n d b e k a n n t e G e b i e t e w i e d a s j e n i g e zwischen S a a l e u n d Elbe, w e l c h e s sich nach EISSMANN ( 1 9 7 5 ) w ä h ­ r e n d des g e s a m t e n K ä n o z o i k u m s a l s r e l a t i v s t a b i l e r w i e s e n h a t , e n t g e g e n d e n T a t s a c h e n in d i e „ B e w e i s f ü h r u n g " einbezogen w i r d . J e d e n f a l l s h a b e n d i e a n d e r e n o r t s n a c h g e w i e s e ­ n e n q u a r t ä r e n B e w e g u n g e n offenkundlich m i t d e r G e n e s e d e r R i n n e n nichts zu t u n .

D i e E n t s t e h u n g d e r R i n n e n d u r c h f l u v i a t i l e E r o s i o n ist in d e n l e t z t e n J a h r e n e r n e u t d i s k u t i e r t w o r d e n . D a s setzt jedoch e i n e H e b u n g d e s norddeutschen F l a c h l a n d e s ( u n d a n ­ g r e n z e n d e r G e b i e t e ) u m c a . 4 0 0 m v o r a u s , w a s u . a . v o n CEPEK ( 1 9 6 7 , 1 9 6 8 ) auch a n ­ genommen w i r d .

N u n w ä r e e i n e p o s t - p l i o z ä n e H e b u n g u n d p r ä e l s t e r z e i t l i c h e S e n k u n g u m diesen B e ­ t r a g für unser G e b i e t v o n einer i m V e r g l e i c h z u d e n epirogenetischen V o r g ä n g e n des N e o g e n s g e r a d e z u g e w a l t i g e n G r ö ß e n o r d n u n g , für d i e es k e i n e B e w e i s e g i b t . B e i e i n e m d e r ­ a r t i g e n m i t t e l g e b i r g s ä h n l i c h e n R e l i e f ( i n diesen L o c k e r s e d i m e n t e n o h n e h i n nicht m ö g l i c h ) m ü ß t e n große M e n g e n f l u v i a t i l e r S c h o t t e r in d e n T ä l e r n w e i t nach N t r a n s p o r t i e r t w o r d e n sein, z u m i n d e s t i n d e n p r ä e l s t e r z e i t l i c h e n K a l t z e i t e n . W i e geschildert, k e n n t m a n k e i n e d e r a r t i g e n t i e f l i e g e n d e n S e d i m e n t e . A u c h die A n n a h m e e i n e r späteren t o t a l e n A u s r ä u m u n g ist w e n i g w a h r s c h e i n l i c h , z u m a l m a n d a n n w e n i g s t e n s d i e u m g e l a g e r t e n Kiese finden müßte.

S t a t t in d e n R i n n e n finden sich jedoch d i e „ p r ä g l a z i a l e n " Schotter s o w o h l in d e n s ü d ­ lichen R a n d g e b i e t e n (EISSMANN 1 9 6 7 , 1 9 7 5 ) w i e i n S W - M e c k l e n b u r g ( V O N BÜLOW 1 9 6 7 ) auf d e n Hochflächen, die ihrerseits v o n d e n j ü n g e r e n R i n n e n zerschnitten w e r d e n . ( G l e i ­ ches ist offensichtlich i n S - P o l e n d e r F a l l ; für d i e d o r t p o s t u l i e r t e n „ c r o m e r z e i t l i c h e n flu­ v i a t i l e n R i n n e n " i s t d a s c r o m e r z e i t l i c h e A l t e r s o w i e d i e fluviatile Genese z u m i n d e s t f r a g ­ lich.

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

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Auch i m A l l e r g e b i e t z w i s c h e n C e l l e u n d G i f h o r n ist aus T e u f e n w e n i g u n t e r N N in B o h r u n g e n ein d a s T e r t i ä r ü b e r l a g e r n d e r a l t q u a r t ä r e r S c h o t t e r k ö r p e r b e k a n n t , d e r ü b e r w i e g e n d a u s Q u a r z u n d einheimischen G e s t e i n e n a u f g e b a u t ist u n d anscheinend k e i n oder n u r S p u r e n nordischen M a t e r i a l s e n t h ä l t . E i n e Kiesprobe ( T a b . 3 ) aus d e r B o h r u n g N A 1 4 1 O e r r e l e r H e i d e , e n t n o m m e n bei 8 4 — 8 7 m u. G e l ä n d e ( — 7 bis — 1 0 m N N ) e n t hielt k a u m F l i n t ; l e t z t e r e r dürfte ebenso w i e d e r geringe n o r d i s c h e K r i s t a l l i n - A n t e i l N a c h f a l l a u s d e n h a n g e n d e n r e i n nordischen S e d i m e n t e n sein. D i e g r o ß e M e n g e v o n Quarzit und Restquarz könnte umgelagerten tertiären Sedimenten entstammen. Die übrigen K o m p o n e n t e n , v o r a l l e m G a n g q u a r z , L y d i t u n d südliche P o r p h y r e , b e w e i s e n einen T r a n s p o r t a u s südlichen R i c h t u n g e n . U m w e l c h e s F l u ß s y s t e m es sich h a n d e l t , k ö n n t e eine g e n a u e r e A n a l y s e der P o r p h y r e ergeben. D i e s s e t z t jedoch ein reicheres M a t e r i a l v o r a u s .

O b B e z i e h u n g e n zu den v o n GENIESER ( 1 9 7 0 ) e r w ä h n t e n Kiesen v o n Gr. H e h l e n bei C e l l e bestehen, ist noch offen. D a d i e Schotter v o n d e r E l s t e r - M o r ä n e ü b e r l a g e r t w e r d e n , k ö n n e n sie einer f r ü h - e l s t e r z e i t l i c h e n O b e r t e r r a s s e entsprechen. J e d e n f a l l s w ü r d e m a n bei p r ä c r o m e r z e i t l i c h e n Kiesen e i n e s t ä r k e r e V e r w i t t e r u n g namentlich d e r P o r p h y r e e r w a r t e n dürfen.

W i c h t i g e r a l s die g e n a u e E i n s t u f u n g ist d i e T a t s a c h e , d a ß auch i n diesem R a u m R i n n e n e x i s t i e r e n , d i e den S c h o t t e r k ö r p e r durchschneiden u n d die w i e d e r u m p r a k t i s c h a u s s c h l i e ß lich nordisches M a t e r i a l f ü h r e n ( a l s Beispiel sei a u f die B o h r u n g N A 1 4 4 , M a l l o h , 2 0 k m N E G i f h o r n , T a b . 2 , v e r w i e s e n ) . L e t z t e r e s g i l t auch für a l l e R i n n e n n ö r d l i c h der „ M a a r l e v e l d ' s c h e n L i n i e " , d e r V e r b r e i t u n g s g r e n z e der a l t e n W e s e r k i e s e ( M A A R -

Stückzahlen in % Nordische Komponente Kristallin Flint

4 - 6,3 mm

6,3 - 12,5 mm

2 1

4

20

27

6 1

7 3

1 3 3

3

31 34

7 37

612

137

-

Tertiäre £?J Komponente Quarzit Einheimisch-mesozoische Komponente Sandstein Hornstein Einheim.-paläozoische Komponente Lydit Porphyr Sediment

7 5

Quarz Restquarz Milchquarz (Gangqu.)

Anzahl der Gerolle

Tab. 3: Kiesanalysen einer vermutlich frühelsterzeitlichen Oberterrasse aus 84—86,5 m Tiefe.

Bohrung NA 141 17 km N Gifhorn, TK 25 Wahrenholz Nr. 3329, R 43 02 630 H 58 34 730, Ansatzpunkt 77,5 m + N N . Analyse: K.-D. MEYER.

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LEVELD

Hans Küster & Klaus-Dieter Meyer

1954).

Die Aussage von

O R T L A M & VIERHUFF ( M a n u s k r i p t

1978),

daß

sich

das

M i t t e l g e b i r g s m a t e r i a l ü b e r w i e g e n d i n d e n südlichen Abschnitten d e r R i n n e n s y s t e m e a b ­ l a g e r t e , ist nicht b e l e g t . Auch d i e a l t e , v o n GRIMMEL ( 1 9 7 3 ) w i e d e r aufgegriffene A n ­ sicht, S c h m e l z w ä s s e r u n d M i t t e l g e b i r g s f l ü s s e seien s u b g l a z i ä r nach N W bis N geflossen, l ä ß t sich durch k e i n e n B e w e i s s t ü t z e n . Zu Recht h a t WOLDSTEDT d i e s e „ e r w e i t e r t e n P e r ­ s p e k t i v e n " (GRIMMEL 1 9 7 3 : 8 1 ) n i c h t in d i e „herrschende L e h r m e i n u n g " ü b e r n o m m e n .

W ä h r e n d sich d i e a l t e n W e s e r k i e s e b e k a n n t l i c h sehr g u t nach W b i s i n d i e N i e d e r l a n d e v e r f o l g e n lassen, fehlen W e s e r s p u r e n N d e r „ M a a r l e v e l d ' s c h e n L i n i e " g ä n z l i c h . D e r Durchbruch d e r W e s e r durch d i e N i e n b u r g e r Geest e r f o l g t e erst n a c h d e r H a m e l n e r P h a s e des D r e n t h e - S t a d i u m s . V o r h e r g i n g d e r Abfluß i m m e r nach W . E i n A b d r ä n g e n durch d i e Gletscher ist nicht n a c h w e i s b a r . S e l b s t nach E n d e d e r E l s t e r - V e r e i s u n g g e l a n g es d e r W e s e r nicht, über N i e n b u r g in d i e w e n i g w e i t e r N e i n s e t z e n d e tiefe V e r d e n e r R i n n e a u f B l a t t 3 2 2 1 E y s t r u p „ ü b e r z u l a u f e n " , d i e sicherlich i m H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l noch morphologisch

Abb. 5: Feinkiesanalysen aus der Bohrung Schweringen A 8, Fraktion 4—6,3 mm. TK 25 Eystrup Nr. 3221. 1 = Nordisches Kristallin; 2 = Nordisches Sediment; 3 = Flint; 4 = Buntsandstein; 5 = übriges einheimisch-mesozoisches Sediment; 6 = L y d i t ; 7 = Thüringer Wald-Porphyr, 8 = übriges einheimisch-paläozoisches Sediment; 9 = Restquarz; 10 = Milchquarz.

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

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w i r k s a m w a r . D i e s geht u. a. a u s B o h r u n g e n b e i S c h w e r i n g e n ( B l . E y s t r u p ) h e r v o r , i n d e n e n u n t e r d e m K i e s k ö r p e r d e r N i e d e r t e r r a s s e n u r noch nordisches M a t e r i a l e x i s t i e r t , obgleich die Q u a r t ä r b a s i s bis — 1 1 3 m N N a b f ä l l t . A b b . 5 zeigt d i e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r g r o b e n F e i n k i e s f r a k t i o n ( 4 — 6 , 3 m m ) des T e u f e n b e r e i c h s 6 — 2 4 m d e r B o h r u n g A 8 . D e u t ­ lich w i r d d a b e i e i n e p e t r o g r a p h i s c h e Z w e i t e i l u n g in eine obere E i n h e i t ( 6 — 1 5 m ) m i t n i e d r i g e n , s o w i e e i n e u n t e r e E i n h e i t ( 1 5 — 2 4 m ) m i t d o p p e l t so h o h e n A n t e i l e n n o r d i s c h e n M a t e r i a l s . Diese auch v o n PLISCHKE ( 1 9 7 6 ) a u f B l a t t 3 4 2 0 S t o l z e n a u s o w i e in K a r t i e r ­ b o h r u n g e n auf B l a t t 3 3 2 0 L i e b e n a u v o n K . - D . M E Y E R 1 9 7 7 g e f u n d e n e untere E i n h e i t e n t ­ spricht w a h r s c h e i n l i c h einer s p ä t s a a l e z e i t l i c h e n ( J ü n g e r e D r e n t h e bis W a r t h e ) W e s e r - T e r ­ rasse. D i e Q u a r t ä r f o l g e w e i t e r u n t e r h a l b e n t h i e l t i n dieser s o w i e i n d r e i w e i t e r e n B o h r u n ­ gen k e i n südliches M a t e r i a l m e h r , obgleich d a s n ä c h s t g e l e g e n e V o r k o m m e n v o n M i t t e l ­ terrassenkiesen n u r 5 k m weiter S W liegt.

D a ß d i e s p ä t e r e n Flüsse den a l t e n R i n n e n i m a l l g e m e i n e n nicht folgen k ö n n e n , l i e g t neben den l o k a l e n U n t e r g r u n d s v e r h ä l t n i s s e n ( s p e r r e n d e P r ä q u a r t ä r - R i e g e l ) in e r s t e r L i n i e w o h l d a r a n , d a ß d i e meisten R i n n e n n a c h unserer h e u t i g e n K e n n t n i s m e h r o d e r w e n i g e r a b r u p t e n d e n , o h n e d e n F u ß der M i t t e l g e b i r g e zu erreichen. S i e haben o f f e n k u n d lich m i t einem fluviatilen E n t w ä s s e r u n g s n e t z nichts z u tun ( f l u v i a t i l e E i n s c h n e i d u n g e n i m B e r g l a n d b l e i b e n d a v o n u n b e r ü h r t ) . D a ß V e r l a u f , A n z a h l , Q u e r s c h n i t t etc. d e r R i n n e n e i n e m fossilen F l u ß n e t z o h n e h i n w e n i g ä h n e l n , sei n u r a m R a n d e v e r m e r k t ; W O L D S T E D T & DUPHORN ( 1 9 7 4 ) h a b e n auch d a r a u f h i n g e w i e s e n .

N a c h den v o r l i e g e n d e n F a k t e n v e r b l e i b e n d a m i t für die E n t s t e h u n g d e r R i n n e n d i e M ö g l i c h k e i t e n d e r g l a z i a l e n b z w . g l a z i f l u v i a t i l e n Erosion. Für b e i d e Ansichten finden sich V e r t r e t e r . In H a m b u r g h a t K O C H ( 1 9 2 4 ) d i e „ B e c k e n " als durch G l e t s c h e r z u n g e n e n t s t a n ­ d e n e r k l ä r t . G R I P P ( 1 9 6 4 ) m o d i f i z i e r t e diese V o r s t e l l u n g . Er n i m m t a n , . . . „ d a ß I n l a n d e i s u n d Großgletscher k l e i n e E i s z u n g e n a u s s a n d t e n , d i e teils infolge s t ä r k e r e n G e f ä l l e s , t e i l s durch l ä n g e r e D a u e r tief e x a r i e r t e n . Dies geschah z u verschiedenen Zeiten. E n t s p r e c h e n d k o n n t e n S c h u r f r i n n e n n e b e n - u n d ü b e r e i n a n d e r entstehen. S c h e i n b a r z u s a m m e n g e h ö r i g e H o h l f o r m e n k ö n n e n a l s o ohne j e d e n zeitlichen Z u s a m m e n h a n g s e i n " .

Sicherlich g i b t dieses M o d e l l eine E r k l ä r u n g f ü r spezielle F ä l l e , es entspricht jedoch nicht d e m in N i e d e r s a c h s e n e n t w i c k e l t e n N o r m a l t y p . D a s bei G R I P P auf S. 2 0 1 a b g e b i l ­ d e t e R i n n e n s c h e m a m i t m ä c h t i g e r G r u n d m o r ä n e a n d e r Basis ist ä u ß e r s t selten e n t w i c k e l t .

A u c h in H a m b u r g ( G R U B E & EHLERS 1 9 7 5 ) „ . . . ü b e r w i e g t bei den tieferen e l s t e r z e i t l i c h e n Sedimenten das Glazifluvium u n d bezeugt die s u b g l a z i a l e T ä t i g k e i t der Schmelzwässer".

N a c h LÖHNERT ( 1 9 6 6 ) gehen b l i n d e n d e n d e A b z w e i g u n g e n a u f S c h m e l z w a s s e r e r o s i o n zurück.

D a bei der ü b e r w i e g e n d e n Z a h l d e r niedersächsischen R i n n e n G r u n d m o r ä n e f e h l t o d e r n u r in den oberen Abschnitten a u f t r i t t , k a n n Gletschererosion nicht d i e H a u p t u r s a c h e g e ­ w e s e n sein. Auch k a n n e h e d e m v o r h a n d e n e r m ä c h t i g e r Geschiebemergel nicht in g r o ß e m S t i l zerstört w o r d e n sein, d e n n w i e in d e n Z u n g e n b e c k e n w ä r e er in den tiefen R i n n e n g u t geschützt; z u d e m h ä t t e eine A u s w a s c h u n g v i e l m e h r grobes M a t e r i a l h i n t e r l a s s e n . Es w i r d d a h e r a n g e n o m m e n , d a ß unsere R i n n e n i n erster L i n i e d u r c h die T ä t i g k e i t s u b ­ g l a z i a l e r S c h m e l z w ä s s e r a u s g e k o l k t w u r d e n , w o b e i d a s A u s m a ß v o r h e r g e h e n d e r o d e r in Teilbereichen g l e i c h z e i t i g e r Gletschererosion s c h w e r abzuschätzen ist. L e t z t e r e s scheint bei flacheren, a b e r b r e i t e r e n R i n n e n s t ä r k e r d e r F a l l z u sein. A b e r auch h i e r liegt d i e G r u n d ­ m o r ä n e häufig nicht d i r e k t d e m U n t e r g r u n d auf.

D i e T h e o r i e d e r E n t s t e h u n g durch s u b g l a z i a l e S c h m e l z w a s s e r - E r o s i o n w i r f t e i n i g e F r a g e n auf. S c h w e r a b s c h ä t z b a r sind d i e h y d r a u l i s c h e n B e d i n g u n g e n des a n g e n o m m e n e n „ E i s - K a r s t s y s t e m s " . Eine a n d e r e , häufig g e s t e l l t e F r a g e nach d e m V e r b l e i b des „ a u s g e ­ s p ü l t e n " M a t e r i a l s ist b e a n t w o r t b a r : Es w u r d e i n d i e n o r m a l e n V e r s c h ü t t s a n d e e i n g e a r b e i -

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Hans Küster & Klaus-Dieter Meyer

tet. Große M e n g e n des Q u a r z e s derselben e n t s t a m m e n t e r t i ä r e n S e d i m e n t e n . A u c h d e r G l a u k o n i t , d e r n a m e n t l i c h i m S W des Gebietes e i n e n höheren P r o z e n t s a t z der S c h m e l z ­ w a s s e r s a n d e b i l d e t , ist gleicher H e r k u n f t . D a h i e r — e t w a W d e r H u n t e — n o r m a l e r ­ weise die g l a z i ä r e n S e d i m e n t e v o m g l a u k o n i t f ü h r e n d e n T e r t i ä r durch m ä c h t i g e g l a u k o n i t ­ freie p l i o z ä n e Q u a r z s a n d e g e t r e n n t sind, k a n n d e r G l a u k o n i t i m Q u a r t ä r n u r a u s Z o n e n tieferer Erosion s t a m m e n ; d i e w e n i g e n t e r t i ä r e n A u f r a g u n g e n sind d a f ü r a l l e i n nicht a u s ­ reichend. S c h l i e ß l i c h ist i m w e i t e r e n V e r l a u f d e r V e r e i s u n g ein T e i l des a u s g e s p ü l t e n M a ­ t e r i a l s vom G l e t s c h e r verfrachtet u n d i n k o r p o r i e r t w o r d e n . R e g i o n a l e U n t e r s u c h u n g e n d e r L e i c h t m i n e r a l e , u. a. des G l a u k o n i t s , k ö n n t e n h i e r i n t e r e s s a n t e H i n w e i s e geben.

Es ist a l l e r d i n g s schwierig z u e r k l ä r e n , w a r u m offenbar nur w ä h r e n d der E l s t e r - E i s z e i t d e r a r t i g tiefe R i n n e n e n t s t a n d e n . Dies k ö n n t e m i t d e r A r t der G l e t s c h e r b e w e g u n g ( L o u i s 1 9 5 2 ; PILLE WITZER 1 9 6 9 ) o d e r auch m i t der e l s t e r z e i t l i c h e n E i s b e w e g u n g s r i c h t u n g z u s a m ­ m e n h ä n g e n ( i n N i e d e r s a c h s e n N — S ) . M ö g l i c h s i n d auch k l i m a t i s c h e U r s a c h e n ; v i e l l e i c h t w a r der S c h m e l z w a s s e r a n f a l l w ä h r e n d d e r E l s t e r besonders hoch — ein G e d a n k e , d e n w o h l zuerst EISSMANN g e ä u ß e r t h a t . D a s v o n EISSMANN ( 1 9 6 7 , 1 9 7 5 ) gegebene M o d e l l d e r „ g l a z i h y d r o m e c h a n i s c h e n S t r u k t u r e n " ist a u c h für die niedersächsischen V e r h ä l t n i s s e g u t a n w e n d b a r . M i t den von VON BÜLOW ( 1 9 6 7 ) a u s M e c k l e n b u r g beschriebenen R i n n e n u n d deren D e u t u n g durch s u b g l a z i ä r e Erosion b e s t e h t ebenfalls w e i t g e h e n d e Ü b e r e i n s t i m ­ mung.

O h n e d a m i t v e r a l l g e m e i n e r n z u w o l l e n , s t e l l t sich d i e Frage, ob ein T e i l der m i t m ä c h ­ t i g e m L a u e n b u r g e r T o n g e f ü l l t e n Depressionen in d e n N i e d e r l a n d e n (ZONNEVELD 1 9 5 8 ; TER W E E 1 9 5 2 ; D E J O N G 1 9 6 5 ) nicht ebenfalls d u r c h s u b g l a z i a l e E r o s i o n g e b i l d e t w u r d e .

Bisher sind j e d o c h in den N i e d e r l a n d e n w i e auch in Niedersachsen w e s t l i c h der Ems k e i n e E l s t e r - G r u n d m o r ä n e n , sondern n u r e l s t e r z e i t l i c h e S c h m e l z w a s s e r s e d i m e n t e b e k a n n t .

5 . Bemerkungen zur Karte d e r Quartärbasis Die v o r l i e g e n d e „Karte der Quartärbasis von M i t t e l - und Nordost-Niedersachsen" w u r d e , t e i l w e i s e v o n A r b e i t s k a r t e n 1 : 2 5 0 0 0 a u s g e h e n d , im M a ß s t a b 1 : 2 0 0 0 0 0 e r a r b e i ­ tet. S i e k o n n t e a u s drucktechnischen u n d f i n a n z i e l l e n G r ü n d e n l e i d e r n u r in s t a r k v e r k l e i ­ n e r t e m M a ß s t a b veröffentlicht w e r d e n . Dies ist u m so b e d a u e r l i c h e r , a l s i n z w i s c h e n für S c h l e s w i g - H o l s t e i n eine v o n H I N S C H ( 1 9 7 7 ) veröffentlichte f a r b i g e K a r t e i m M a ß s t a b 1 : 2 5 0 0 0 0 v o r l i e g t u n d ein d i r e k t e r A n s c h l u ß w ü n s c h e n s w e r t g e w e s e n w ä r e . D e r K a r t e n ­ ausschnitt w u r d e so g e w ä h l t , u m einerseits d a s d u r c h d i e B o h r u n g e n d e r w a s s e r w i r t s c h a f t ­ lichen R a h m e n p l a n u n g bis j e t z t besonders g u t e r k u n d e t e U n t e r e l b e - U n t e r w e s e r - G e b i e t e i n z u b e z i e h e n , a n d e r e r s e i t s a b e r auch den A n s c h l u ß a n den R a n d des niedersächsischen B e r g l a n d e s m i t d e m A u s t r i t t d e r Flüsse z u erreichen, u m mögliche B e z i e h u n g e n d e r s e l b e n z u den R i n n e n z u untersuchen.

Insgesamt s i n d für die K a r t e e i n i g e 1 0 0 0 0 Bohrprofile durchgesehen w o r d e n . D i e Q u a l i t ä t d e r B o h r p r o f i l e s c h w a n k t jedoch sehr. S o erreichen manche n e u e r e B e s c h r e i b u n g e n häufig nicht d i e Q u a l i t ä t ä l t e r e r A u f n a h m e n , w a s k e i n e s w e g s a l l e i n a n dem h e u t e a l l g e ­ m e i n v e r w e n d e t e n D r u c k s p ü l b o h r v e r f a h r e n l i e g t . A u c h Bohrlochmessungen k ö n n e n g u t e p e t r o g r a p h i s c h e u n d genetische A n g a b e n nicht e r s e t z e n . Besonders s c h w i e r i g ist es, p l e i s t o ­ z ä n e von d a r u n t e r l i e g e n d e n t e r t i ä r e n S a n d e n z u t r e n n e n (VON B Ü L O W 1 9 6 7 : 4 0 6 ) . E r d ö l ­ bohrungen, bei d e n e n in der R e g e l w e n i g W e r t a u f d i e Beschreibung des Q u a r t ä r s g e l e g t w i r d , sind d e n n o c h besonders i m S , w o p l e i s t o z ä n e S e d i m e n t e u n m i t t e l b a r auf a l t t e r t i ä r e n oder noch ä l t e r e n l i e g e n , häufig e i n e w i c h t i g e H i l f e . O b w o h l e i n i g e d e r d a r g e s t e l l t e n B o h ­ r u n g e n die Q u a r t ä r b a s i s nicht erreicht haben, w a r e n sie t r o t z d e m w i c h t i g für die E r m i t t ­ l u n g der M i n d e s t t e u f e n v o n R i n n e n .

Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersachsen

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A u s w e r t b a r f ü r die K o n s t r u k t i o n d e r Q u a r t ä r b a s i s erschienen r u n d 15 0 0 0 B o h r p r o f i l e .

V o n diesen ist w i e d e r n u r e i n g e r i n g e r e r T e i l i n d i e K a r t e ü b e r n o m m e n w o r d e n , d a sich die B o h r u n g e n s t e l l e n w e i s e z u sehr h ä u f e n . I n d e m b e a r b e i t e t e n Bereich ist d e r K e n n t n i s ­ s t a n d jedoch nicht einheitlich. D i e Z a h l d e r a u s w e r t b a r e n B o h r u n g e n s c h w a n k t z w i s c h e n 20 u n d über 2 0 0 p r o B l a t t d e r T K 2 5 . S o ist a u f m a n c h e n B l ä t t e r n e i n e K o n s t r u k t i o n d e r Q u a r t ä r b a s i s i m 10-m-Abstand möglich, w o v o n bei d e r Generalisierung auf 1 : 200 0 0 0 schon v i e l e D e t a i l s v e r l o r e n g i n g e n . Besonders i n Gebieten, d i e n u r d u r c h r e l a t i v w e n i g e B o h r u n g e n erschlossen sind, w a r d i e G e o e l e k t r i k z . T . sehr hilfreich. D a g e g e n sind z . B . i m Küstenbereich, w o G r u n d w a s s e r oberflächennah v e r s a l z t ist — u n d d a h e r v o n d e r G e o ­ e l e k t r i k k e i n e b r a u c h b a r e n Ergebnisse z u e r w a r t e n s i n d — , bei e i n e m B o h r u n g s a b s t a n d v o n e i n i g e n k m z . T . bei d e r R i n n e n k o n s t r u k t i o n m e h r e r e V a r i a n t e n d e n k b a r . Bei j e d e r D a r s t e l l u n g sind a b e r solche U n s i c h e r h e i t e n i n K a u f z u n e h m e n ; schließlich ist d i e K a r t e a u c h a l s A r b e i t s k a r t e gedacht, u m d i e e i n z e l n e n S t r u k t u r e n z u v e r f o l g e n u n d m i t H i l f e n e u e r e r B o h r u n g e n e i n verbessertes B i l d geben z u k ö n n e n . Eine d e t a i l l i e r t e Beschreibung d e r e i n z e l n e n R i n n e n setzt w e i t e r e B o h r u n g e n v o r a u s , desgl. w e i t e r e lithologische U n t e r ­ suchungen.

Auch eine morphogenetische D i f f e r e n z i e r u n g d e r Q u a r t ä r b a s i s , w i e sie W O R T M A N N ( 1 9 6 8 ) i m W i e h e n g e b i r g s v o r l a n d g e l a n g , e r f o r d e r t e i n erheblich d i c h t e r e s N e t z a n l i t h o logisch b e a r b e i t e t e n B o h r u n g e n .

6.

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157—172

Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

11

Abb.

Hannover

1979

Obertiefte Täler im Hamburger Raum*) FRIEDRICH G R U B E * * )

Pleistocene, channel, fluviatile erosion, glacial erosion, fluvioglacial, lacustrine sediment, moraine, stratigraphic map (base Elster glaciation) NW-German Lowlands (Hamburg) K u r z f a s s u n g : Das Phänomen der übertieften T ä l e r begleitet die Quartärforschung im Hamburger Raum seit dem Beginn der Untersuchungen eiszeitlicher Sedimente. Die Dichte der das Pleistozän durchteufenden Bohrungen ist in zahlreichen Bereichen so groß, d a ß Quartärbasis­ karten im Maßstab 1 : 1 0 0 0 bis 1 : 1 0 0 0 0 ein anschauliches Bild von den Auswirkungen der glazigenen Exaration und Erosion wiedergeben. Einzelne bis über — 4 0 0 m N N reichende übertiefte Täler schneiden sich in drumlinsierte Jungtertiärflächen ein. In den tieferen Tälern dominieren glazifluviale und -limnische Sedimente, während in den bis — 8 0 m NN tiefen Hohlformen Gletscherablagerungen überwiegen. Alle bekannten geomorphologischen und geologischen Fakten lassen sich zwanglos in das Modell kombinierter subglazialer Schmelzwasser-Erosion und Exara­ tion des elsterzeitlichen Inlandeises einfügen.

Aus der Saale- und Weichsel-Kaltzeit wurden im Hamburger Raum nur Tunneltäler mit Über­ tiefungen von 5 — 1 5 m bekannt, jedoch keine den Rinnen der Elster-Kaltzeit vergleichbaren Hohl­ formen, östlich von Oldesloe/Holstein wurden 2 subglaziale Tälchen entdeckt, in denen spätglaziale-holozäne Mudde unmittelbar auf weichselzeitlicher Moräne liegt. Diese Hohlformen zwischen Drumlin-Rücken entsprechen dem subglazialen T y p der Glazielle im Sinne von GRIPP ( 1 9 7 5 ) .

Nach der Intensität der Erosionsleistung kann folgende Entwicklungsreihe der subglazialen über­ tieften Täler aufgestellt werden: Tunneltal — Glazielle — Rinne — Fjord.

[Glacigenlc Overdeepened V a l l e y s in t h e A r e a of Hamburg] Abstract: Geomorphological and geological studies of overdeepened valleys were focused in the western, northern and central parts of the Hamburg area. During the Elster glacia­ tion v a l l e y s up to — 4 0 0 m N N were eroded by subglacial processes in the t e r t i a r y basal plane.

They contain coarse glacifluvial sands and glacilacustrine silt and clay. These v a l l e y s , therefore, were protected during the ingression of the Holstein sea. Several shallower v a l l e y s up to — 6 0 m N N were filled with tills and other glacigenic materials; the genesis of these v a l l e y s m a y be due to exaration.

Only tunnel valleys from the saalian and weichselian formations with overdeepened parts of 5 — 1 5 m have been discovered in the Hamburg area. However, no geomorphological formations resembling those of the Elster period were found. Two small subglacial valleys are located in the east of Oldesloe, Holstein, where late glacial-holocene mud covers a weichselian till. These depressions, positioned between drumlins, correspond to the subglacial t y p e of the "glazielle", described by GRIPP ( 1 9 7 5 ) . Depending on the intensity of previous erosion the following developmental stages of sub­ glacial valleys can be envisioned: tunnel v a l l e y , "glazielle", overdeepened v a l l e y , fjord.

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1.

Einleitung

2.

E n t d e c k u n g u n d Erforschung d e r e l s t e r z e i t l i c h e n übertieften T ä l e r 2.1.

3.

Z u r G e o l o g i e u n d G e o m o r p h o l o g i e d e r e l s t e r z e i t l i c h e n übertieften T ä l e r

2.2.

S u b g l a z i a l e T ä l e r der S a a l e - K a l t z e i t

2.3.

Tunneltäler der Weichsel-Kaltzeit

Schriftenverzeichnis

*) Zugleich Mitteilung Nr. 1 0 4 aus dem Geologischen Landesamt Hamburg. * * ) Anschrift des Autors: Dr. F. G r u b e , Oberstraße 8 8 , 2 0 0 0 Hamburg 1 3 .

158

Friedrich Grube

1 . Einleitung D a s g e o m o r p h o l o g i s c h e P h ä n o m e n d e r übertieften H o h l f o r m e n blieb d e n ersten B e ­ a r b e i t e r n v o n A u f s c h l u ß b o h r u n g e n nicht v e r b o r g e n . E i n e r s e i t s w u r d e d a s T e r t i ä r flächenhaft u n t e r einer g e r i n g m ä c h t i g e n Q u a r t ä r d e c k e v o n 1 0 — 4 0 m angetroffen, a n d e r e r s e i t s durchteuften B o h r u n g e n d i e eiszeitlichen Lockergesteine bei 2 0 0 m oder 3 0 0 m noch nicht.

M o r p h o l o g i s c h sind d i e übertieften T ä l e r in N o r d d e u t s c h l a n d durch j ü n g e r e V e r g l e t s c h e ­ r u n g e n u n d f l u v i a l e P r o z e s s e so g r ü n d l i c h ü b e r p r ä g t , d a ß O b e r f l ä c h e n k a r t i e r u n g e n n u r w e n i g ü b e r den A u f b a u des tieferen Q u a r t ä r - U n t e r g r u n d e s a u s s a g e n . D a h e r k ö n n e n diese t i e f g r ü n d i g e n R i n n e n i m G e g e n s a t z z u d e n T u n n e l - u n d F ö r d e n t ä l e r n nicht z u d e n l a n d ­ schaftsbildenden F a k t o r e n gerechnet w e r d e n . Diese in d a s T e r t i ä r eingeschnittenen Q u a r ­ t ä r t ä l e r sind ü b e r w i e g e n d m i t g e m i s c h t k ö r n i g e n S a n d e n a u f g e f ü l l t , die zu den e r g i e b i g s t e n G r u n d w a s s e r l e i t e r n N o r d w e s t d e u t s c h l a n d s z ä h l e n . D a s wirtschaftliche B e d ü r f n i s z u r Er­ schließung dieser G r u n d w a s s e r - L a g e r s t ä t t e w a r u n d b l e i b t erheblich, so d a ß z a h l r e i c h e B r u n n e n in diesem G r u n d w a s s e r s t o c k w e r k abgeteuft w e r d e n . M i t H i l f e des r e l a t i v dich­ ten B o h r n e t z e s (s. a. A b b . 1 u n d 2 ) k a n n d a h e r eine g e o m o r p h o l o g i s c h e R e k o n s t r u k t i o n der p l e i s t o z ä n e n Basisfläche d u r c h g e f ü h r t w e r d e n .

V o r a l l e m d i e F ü l l u n g e n d e r R i n n e n , d i e i m H a n g e n d e n d e r e l s t e r k a l t z e i t l i c h e n Ge­ steine u n d i m L i e g e n d e n d e r S a a l e m o r ä n e n e i n e v o l l s t ä n d i g e A b f o l g e der H o l s t e i n - W a r m ­ zeit m i t limnischen u n d m a r i n e n Schichten a u f w e i s e n ( A b b . 3 ) sind v o n b e s o n d e r e r B e ­ d e u t u n g für die Q u a r t ä r s t r a t i g r a p h i e . In e i n e m v o n der D e u t s c h e n Forschungsgemeinschaft

Abb. 1: Darstellung der Basisfläche der Elster-Kaltzeit in Meter N N , Kartenblätter 1 : 10 000 Duvenstedt, Bergstedt und Ochsenzoll (z. T.), D 1—D 2 Profillinie s. a. Abb. 3, Konstruktion C. Reimann, Zeichnung Strecker.

Übertiefte Täler im Hamburger Raum

159

Abb. 2: Darstellung der Meeresablagerungen des Holstein-Interglazials in Meter NN, Karten­ blätter 1 : 10 000 Duvenstedt, Bergstedt, Volksdorf und Ochsenzoll (z.T.), Konstruktion C. Rei­ mann, Zeichnung H. Strecker.

u n t e r s t ü t z t e n F o r s c h u n g s p r o g r a m m w e r d e n a l l e v o r h a n d e n e n E r k e n n t n i s s e über d a s H o l ­ s t e i n - I n t e r g l a z i a l i m H a m b u r g e r R a u m z u s a m m e n g e t r a g e n , in B o h r s ä u l e n d o k u m e n t i e r t u n d in K a r t e n d a r g e s t e l l t .

2. Entdeckung und Erforschung d e r elsterzeitiichen übertieften Täler G r u n d l e g e n d e E r k e n n t n i s s e w u r d e n z u m P h ä n o m e n d e r übertieften T ä l e r i m H a m ­ b u r g e r R a u m e r a r b e i t e t , d a bereits f r ü h z e i t i g d i e G r u n d f l ä c h e des P l e i s t o z ä n s a l s w i c h t i g e r wirtschaftlicher, d. h. h y d r o g e o l o g i s c h e r H o r i z o n t e r k a n n t w u r d e . D i e R e k o n s t r u k t i o n

160

Friedrich Grube

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Braunkohle Geschiebemergel

Abb. 3: Geologischer Schnitt durch ein übertieftes Tal der Elster-Kaltzeit (qe) mit marinen (mar) und limnischen (lim) Schichten der Holstein-Warmzeit (qho), im Liegenden der Saale- und Weich­ sel-Moränen (qs), vor allem der Drenthe-Moräne ( D ) ; die Rinne schnitt sich in den obermiozänen Glimmerton (tmio), die oberen Braunkohlensande (OBKS), den Hamburger Ton ( H T ) und die Unteren Braunkohlensande (UBKS) ein. Konstruktion C. Reimann, Zeichnung H . Strecker.

d e r Basisfläche d e s Q u a r t ä r s b z w . d e r T e r t i ä r - O b e r f l ä c h e ist nicht n u r a b h ä n g i g v o n d e r A n z a h l d e r B o h r p u n k t e , sondern a u c h v o n d e r g e o m o r p h o l o g i s c h - g e o l o g i s c h e n genetischen Konzeption

d e s B e a r b e i t e r s (subaerische o d e r s u b g l a z i a l e Erosion, E x a r a t i o n , T e k t o n i k ) .

ZIMMERMANN ( 1 8 3 8 ) n a h m eine w e i t f l ä c h i g h o r i z o n t a l e L a g e r u n g d e r M e e r e s s e d i m e n t Oberfläche ( „ b l a u e r T o n " == M i o z ä n e r G l i m m e r t o n ) a n , d i e n u r i m Bereich d e s S ü l l b e r g s bei B l a n k e n e s e u n d in d e r H a m b u r g e r

Neustadt

durch ö r t l i c h e H e b u n g e n

gestört sei.

WIBEL & GOTTSCHE ( 1 8 7 6 ) und WIBEL ( 1 8 7 9 ) zeigten die petrographischen u n d

paläonto­

logischen M ö g l i c h k e i t e n auf, u m d i e q u a r t ä r e n v o n d e n m i o z ä n e n Schichten i n d e n B o h r ­ profilen z u u n t e r s c h e i d e n . S i e e r k a n n t e n d i e k o m p l i z i e r t e L a g e r u n g v o r a l l e m d e r q u a r ­ t ä r e n S e d i m e n t e , d e r e n B a s i s nach W I B E L & GOTTSCHE ( 1 8 7 6 : 3 6 ) a u f k l e i n e m R a u m v o n — 1 0 , 5 m N N b i s — 1 2 0 m a b s i n k e n k a n n . GOTTSCHE ( 1 9 0 1 ) n a h m a u f G r u n d e i n i g e r ö r t ­ licher B o h r e r g e b n i s s e m i t hoher Q u a r t ä r m ä c h t i g k e i t a m u n d i m E l b t a l eine B e g r e n z u n g des E l b t a l e s d u r c h V e r w e r f u n g e n a n u n d f ü h r t e d a m i t d i e T e k t o n i k als H a u p t u r s a c h e d e r M ä c h t i g k e i t s u n t e r s c h i e d e i m Q u a r t ä r e i n . W O L F F ( 1 9 0 9 ) e n t d e c k t e beim V e r g l e i c h d e r G e o ­ logie v o n Bremen m i t der v o n H a m b u r g

große Ähnlichkeiten. Wegen der nicht n i v e a u ­

b e s t ä n d i g e n U n t e r k a n t e des G l i m m e r t o n s schloß er eine p o s t m i o z ä n e T e k t o n i k i n N o r d ­ w e s t d e u t s c h l a n d nicht a u s . 1 9 1 7 e r k a n n t e e r jedoch, d a ß d i e tief eingeschnittenen R i n n e n reine Erosionsformen

sein m ü s s e n : „ J e t i e f e r n ä m l i c h in i h n e n d a s D i l u v i u m h i n a b r e i c h t ,

eine u m so t i e f e r e S t u f e d e s T e r t i ä r s erscheint a l s L i e g e n d e s " . 1 9 1 7 veröffentlichte W .

W O L F F eine D o k u m e n t a t i o n a l l e r B e o b a c h t u n g s p u n k t e d e r e r b o h r t e n T e r t i ä r o b e r f l ä c h e u n d m a c h t e a u f d i e e r h e b l i c h e n g e o m o r p h o l o g i s c h e n U n t e r s c h i e d e zwischen d e r g e g e n w ä r t i g e n r e l a t i v e b e n e n L a n d o b e r f l ä c h e u n d d e r Q u a r t ä r b a s i s a u f m e r k s a m . Er l e g t e d i e B i l d u n g s ­ zeit der „ D i l u v i a l t ä l e r " v o r die Geschiebemergel-Sedimentation der 1 . Inlandvergletsche-

Übertiefte T ä l e r im Hamburger Raum

r u n g N o r d d e u t s c h l a n d s ( E l s t e r - K a l t z e i t ) u n d in G l i m m e r t o n e t i e f g r ü n d i g erodiert w u r d e n . Gegen spricht d i e g r o ß e Ü b e r t i e f u n g d e r R i n n e n . O h n e und nachfolgende S e n k u n g u m denselben Betrag vorstellbar.

161

d a s Postmiozän, d a die obermiozänen e i n e Genese durch p l i o z ä n e T a l b i l d u n g e i n e p l i o z ä n e H e b u n g v o n über 3 0 0 m ist e i n e subaerische T a l b i l d u n g s c h w e r

S e i t 1 9 1 1 s a m m e l t e E. K O C H s y s t e m a t i s c h a l l e D a t e n über d e n p r ä q u a r t ä r e n U n t e r ­ g r u n d i m H a m b u r g e r R a u m . Er a r b e i t e t e sehr e n g s o w o h l m i t d e n B o h r u n t e r n e h m e r n a l s auch m i t d e n s t a a t l i c h e n u n d p r i v a t e n A u f t r a g g e b e r n für G r u n d w a s s e r - E r s c h l i e ß u n g s b o h ­ r u n g e n z u s a m m e n , so d a ß seine K o n s t r u k t i o n e n d e r W a s s e r l e i t e r n i c h t n u r a u f ä l t e r e n A n g a b e n d e r L i t e r a t u r u n d A r c h i v e , s o n d e r n auch a u f e i g e n e n B o h r p r o b e n - B e a r b e i t u n g e n b a s i e r e n . Bereits 1 9 1 3 veröffentlichte E . K O C H eine K a r t e m i t d e r Q u a r t ä r b a s i s a u s e i n e m T e i l b e r e i c h d e r E l b m a r s c h u n d p r o m o v i e r t e 1923 m i t d e r D i s s e r t a t i o n „ D i e p r ä d i l u v i a l e Auflagerungsfläche unter Hamburg u n d Umgebung". M i t Hilfe v o n c a . 560 direkten u n d i n d i r e k t e n B e o b a c h t u n g s p u n k t e n w u r d e eine K a r t e e n t w o r f e n , i n d e r durch die K o n ­ struktion der — 5 0 m u n d —100 m N N Tiefen-Linie der Tertiäroberfläche die „Aufra­ g u n g e n " v o n d e n „ T ä l e r n " b z w . v o n d e n „ B e c k e n " unterschieden w u r d e n . U n t e r d e n „ A u f r a g u n g e n " v e r s t e h t E. K O C H a l l e Gebiete, in d e n e n d a s P r ä p l e i s t o z ä n über — 5 0 m N N a n s t e h t . G r ö ß e r e Flächen a l s d i e A u f r a g u n g e n n e h m e n d i e Sockel e i n , a u f denen d a s Q u a r t ä r bis — 1 0 0 m N N hinabreicht. I n diese F l ä c h e n h a b e n sich nach K O C H sog. „ T ä l e r " eingeschnitten, d i e m i t einer c h a r a k t e r i s t i s c h e n B ä n d e r t o n m e r g e l f a z i e s a u f g e f ü l l t w o r d e n sind u n d d e r S a a l e - K a l t z e i t z u g e o r d n e t w e r d e n . K O C H unterschied v o n d e n „ T ä l e r n " d i e sog. „ B e c k e n " . Zu d e n „Becken" g e h ö r e n a l l e Bereiche, i n denen d a s P l e i s t o z ä n bis — 1 0 0 m N N noch nicht durchteuft w u r d e . Z u d e m t y p i s c h e n S e d i m e n t a u f b a u dieser „ B e c k e n " rechnen d i e g l a z i g e n e n u n d g l a z i f l u v i a l e n b z w . - l i m n i s c h e n A b l a g e r u n g e n d e r E l s t e r - K a l t ­ zeit i m L i e g e n d e n d e r M e e r e s b i l d u n g e n d e r H o l s t e i n - W a r m z e i t u n d d e r h a n g e n d e n S a a l e M o r ä n e n . D i e A r b e i t e n E. KOCHS ( 1 9 2 3 , 1924, 1 9 2 7 ) zeichnen sich d u r c h d i e D o k u m e n t a ­ t i o n w e r t v o l l e r geowissenschaftlicher D a t e n v o n z a h l r e i c h e n Schichtenverzeichnissen a u s , die o h n e diese Veröffentlichungen m i t d e r k r i e g s b e d i n g t e n V e r n i c h t u n g d e s H a m b u r g e r B o h r a r c h i v s v e r l o r e n g e g a n g e n w ä r e n . G e o m o r p h o l o g i s c h k o n n t e E. K O C H d i e steilen F l a n k e n d e r R i n n e n s o w i e d a s A u s l a u f e n einiger „ B e c k e n " n a c h w e i s e n , u n d e r k l ä r t e d i e E n t s t e h u n g dieser q u a r t ä r e n H o h l f o r m e n durch G l e t s c h e r a b t r a g m i t g l e i c h z e i t i g e r Erosion gespannter subglazialer Schmelzwässer. Tektonische Bewegungen i n n e r h a l b der „Becken" u n d p r ä g l a z i a l v o r g e f o r m t e n T ä l e r w u r d e n nicht g r u n d s ä t z l i c h ausgeschlossen.

D i e g r u n d l e g e n d e n E r k e n n t n i s s e W . WOLFFS u n d E. K O C H S w u r d e n i n s p ä t e r e n A r ­ beiten e r g ä n z t u n d verbessert; i n s b e s o n d e r e LÖHNERT ( 1 9 6 6 , 1 9 6 7 ) w i d m e t e i n t e n s i v e S t u ­ dien d e m A u f b a u u n d d e r H y d r o g e o l o g i e d e r R i n n e n . D i e H y d r a u l i k d e r tieferen G r u n d ­ w a s s e r l e i t e r w u r d e v o n KADNER ( 1 9 7 0 ) e r a r b e i t e t . A r b e i t e n ü b e r d i e Beschaffenheit d e r Grundwässer und d i e hydrogeologischen Beziehungen der Rinnen z u d e n benachbarten G r u n d w a s s e r - S t o c k w e r k e n der m i o z ä n e n B r a u n k o h l e n s a n d e sind noch nicht abgeschlossen.

P A L U S K A ( 1 9 7 7 ) l e g t e a u f einem D E U Q U A - S y m p o s i u m eine n e u e r e I s o h y p s e n - D a r s t e l ­ l u n g d e r P l e i s t o z ä n b a s i s v o r . In V o r b e r e i t u n g befindet sich ebenfalls e i n e K a r t e d e r Q u a r ­ t ä r b a s i s m i t d e r t e r t i ä r e n Sohlschicht (LINKE 1 9 8 0 ) . A u f einer h y d r o g e o l o g i s c h e n Ü b e r ­ s i c h t s k a r t e 1 : 50 0 0 0 w u r d e d i e Oberfläche des J u n g t e r t i ä r s m i t d e r — 5 0 m N N u n d —-100m N N Linie entworfen (KADNER, i n Vorbereitung). Teilbereiche d e r Quartärbasis w u r d e n v o n dicht a b g e b o h r t e n G e b i e t e n , z . B . A l t o n a - O t h m a r s c h e n ( G R U B E 1 9 7 0 , 1 9 7 2 ) , H a m m e r b r o o k ( G R U B E & EHLERS 1 9 7 5 ) u n d u n t e r e s A l s t e r t a l ( G R U B E , V L A D I & VOLLMER

1976)

einschließlich geologischer S c h n i t t e veröffentlicht.

D i e w e g w e i s e n d e n A r b e i t e n v o n W . W O L F F u n d E. K O C H blieben e i n Torso, bis auch in b e n a c h b a r t e n B u n d e s l ä n d e r n e n t s p r e c h e n d e h y d r o - u n d q u a r t ä r g e o l o g i s c h e A r b e i t e n d u r c h g e f ü h r t w u r d e n . I n S c h l e s w i g - H o l s t e i n sind z . B . d i e A r b e i t e n v o n JOHANNSEN 11

Eiszeitalter u. Gegenwart

162

Friedrich Grube

( 1 9 6 0 ) , JOHANNSEN & LÖHNERT ( 1 9 7 4 , 1 9 7 1 ) , HINSCH ( 1 9 7 5 ) s o w i e in N i e d e r s a c h s e n W .

RICHTER ( 1 9 6 8 ) , ORTLAM & VIERHUFF 1 9 7 8 ) z u nennen. H I N S C H ( 1 9 7 7 a ) veröffentlichte für S c h l e s w i g - H o l s t e i n e i n e D a r s t e l l u n g d e r P l e i s t o z ä n b a s i s i m M a ß s t a b 1 : 2 5 0 0 0 0 . D i e u m f a n g r e i c h e n h y d r o - u n d q u a r t ä r g e o l o g i s c h e n A r b e i t e n in N i e d e r s a c h s e n w e r d e n v o n K Ü S T E R & MEYER ( 1 9 7 7 ) z u s a m m e n g e f a ß t . Erst die G e s a m t s c h a u dieser E i n z e l a r b e i t e n e r m ö g l i c h t ein besseres V e r s t ä n d n i s für d i e genetischen P r o b l e m e der übertieften T ä l e r .

2.1.

Zur

Geologie

und

Geomorphologie

übertieften

der

e 1 s t e r z e i 11i c h e n

Hohlformen

Koch ( 1 9 2 3 , 1 9 2 4 ) u n t e r s c h i e d q u a r t ä r e H o h l f o r m e n u n t e r u n d über — 1 0 0 m N N in „ B e c k e n " u n d „ T ä l e r " . B e i d e Begriffe h a b e n sich im s p ä t e r e n Schrifttum nicht durch­ setzen k ö n n e n . Der Begriff Becken w i r d i m a l l g e m e i n e n für schüsseiförmige V e r t i e f u n g e n e h e m a l i g e r Gletscherloben b e n u t z t , nicht für H o h l f o r m e n m i t d e u t l i c h e m U b e r w i e g e n der L ä n g s e r s t r e c k u n g . Die B e g r e n z u n g des W o r t e s T a l auf H o h l f o r m e n m i t einer Q u a r t ä r ­ basis o b e r h a l b — 1 0 0 m N N erscheint w i l l k ü r l i c h . WOLFF ( 1 9 0 9 , 1 9 1 7 ) v e r w e n d e t e die Begriffe „ D i l u v i a l t a l " , „ R i n n e " u n d „ E r o s i o n s r i n n e " . D e r n e u t r a l e Begriff „übertiefte H o h l f o r m " sollte den V o r z u g g e n i e ß e n . A b e r auch der T e r m i n u s „übertieftes T a l " w ü r d e den genetischen V o r s t e l l u n g e n p r a e - , p r o - o d e r s u b g l a z i a l e r E n t s t e h u n g m i t o d e r ohne tektonische Beeinflussung gerecht w e r d e n .

D i e h o c h a u f r a g e n d e G l i m m e r t o n - O b e r f l ä c h e ist a l s bautechnisches G r u n d g e b i r g e v o n g r o ß e r B e d e u t u n g für d i e W a h l der B a u v e r f a h r e n . A n d e r e r s e i t s ist die r ä u m l i c h e L a g e u n d M ä c h t i g k e i t des L a u e n b u r g e r T o n e s für d i e B e u r t e i l u n g v o n T i e f g r ü n d u n g e n sehr w i c h t i g , so d a ß Einzelbereiche i m W , N u n d Z e n t r u m v o n H a m b u r g mit e i n e m dichten B o h r n e t z aufgeschlossen w o r d e n sind. D i e E r g e b n i s s e der B o h r u n g e n sind geologisch a u s g e ­ w e r t e t w o r d e n . D i e D a r s t e l l u n g der Q u a r t ä r - B a s i s f l ä c h e e r f o l g t e im M a ß s t a b 1 : 1 0 0 0 bis 1 : 10 0 0 0 ( A r c h i v i e r u n g i m Geol. L a n d e s a m t H a m b u r g ) .

D i e v o n F a r m s e n ü b e r J e n f e l d nach H o r n streichende u n d nach H a m m — H o h e n f e l d e — U h l e n h o r s t a b b i e g e n d e R i n n e gehört z u d e n klassischen „ B e c k e n " im S i n n e v o n K O C H ( 1 9 2 4 ) . D a s T e i l g e b i e t v o n H o h e n f e l d e bis H a m m w u r d e in d e r Zwischenzeit so dicht a b g e b o h r t , d a ß eine D a r s t e l l u n g d e r P l e i s t o z ä n b a s i s v o n — 2 5 m N N bis tiefer — 3 5 0 m N N k o n s t r u i e r t w e r d e n k o n n t e ( G r u b e & EHLERS 1 9 7 5 : 3 6 1 — 3 6 2 ) . D i e F ü l l u n g dieser e l s t e r z e i t l i c h e n R i n n e besteht ü b e r w i e g e n d a u s g l a z i f l u v i a l e n u n d g l a z i l i m n i s c h e n S e d i ­ m e n t e n , d i e z u m H a n g e n d e n in d i e L a u e n b u r g e r - T o n - F a z i e s ü b e r g e h e n u n d v o n den b u n ­ ten M e e r e s t o n e n des H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l s ü b e r l a g e r t w e r d e n . W ä h r e n d ü b e r d e n S o h l ­ bereich d e r übertieften H o h l f o r m e n w e g e n des Abbruchs d e r t i e f s t e n B o h r u n g i m Q u a r t ä r noch k e i n e lückenlose K l a r h e i t herrscht, w u r d e d i e westliche F l a n k e durch k l e i n e r e Q u e r tälchen u n t e r g l i e d e r t , v o n d e n e n eines d e n s p ä t e r e n U n t e r l a u f d e r A l s t e r a u f g e n o m m e n h a t . In d a s O b e r m i o z ä n h a t sich dieses T ä l c h e n v o n der übertieften H o h e n f e l d e r R i n n e bei ca. — 6 0 m N N nach S W in R i c h t u n g z u m h e u t i g e n E l b t a l e i n g e k e r b t (GRUBE, V L A D I & VOLLMER 1 9 7 6 : A b b . 2 u n d 3 ) . B e g l e i t e t w i r d dieses T ä l c h e n v o n d r u m l i n a r t i g e n G l i m ­ m e r t o n - A u f r a g u n g e n a n d e n F l a n k e n . I m G e g e n s a t z zu d e n übertieften R i n n e n ist die A l s t e r - H o h l f o r m ü b e r w i e g e n d durch M o r ä n e n d e r Elster- u n d S a a l e - K a l t z e i t a u s g e f ü l l t , die v o n e i n a n d e r durch S c h m e l z w a s s e r s a n d e u n d l o k a l durch l i m n i s c h e S e d i m e n t e d e r H o l ­ stein-Warmzeit getrennt sind.

A u c h bei B a u g r u n d - U n t e r s u c h u n g e n für d e n E l b t u n n e l w u r d e ein übertieftes T a l a m R a n d e des S a l z s t o c k e s O t h m a r s c h e n a b g e b o h r t (GRUBE 1 9 7 0 : 1 3 3 , B i l d 1 2 ; 1 9 7 2 : 3 4 ) . Es ist a n z u n e h m e n , d a ß diese H o h l f o r m d e m „ T a l " v o n K O C H ( 1 9 2 4 : 5 3 ) entspricht, d a s sich v o m R o t h e n b a u m nach A l t o n a u n d O t t e n s e n ( O v e l g ö n n e ) h i n z i e h t . Auch dieses T a l ist ü b e r w i e g e n d m i t g l a z i f l u v i a l e n u n d - l a k u s t r i n e n S e d i m e n t e n g e f ü l l t , die im H a n g e n d e n

Überciefte T ä l e r im Hamburger R a u m

163

v o n l i m n i s c h e n A b l a g e r u n g e n der H o l s t e i n - W a r m z e i t b e d e c k t sind. D i e E i n s t u f u n g ins H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l w u r d e durch p o l l e n a n a l y t i s c h e U n t e r s u c h u n g e n v o n H A L L I K u n d KOLUMBE (Archiv Geologisches L a n d e s a m t H a m b u r g ) b e s t ä t i g t , a u ß e r d e m e n t h a l t e n e i n z e l n e Schluffbänke m a s s e n h a f t S ü ß w a s s e r - O s t r a c o d e n . I m H a n g e n d e n f o l g e n a l s durchg e h e n d e H o r i z o n t e d i e D r e n t h e - u n d N i e n d o r f e r M o r ä n e der S a a l e - K a l t z e i t . I m G e g e n s a t z z u K O C H dürften d i e „ T ä l e r " in O t h m a r s c h e n u n d i m u n t e r e n A l s t e r t a l nicht einer j ü n g e r e n K a l t z e i t z u z u o r d n e n sein, d e n n diese R i n n e n w a r e n bereits in d e r f r ü h e n H o l s t e i n - W a r m z e i t s o w e i t v e r f ü l l t , d a ß d i e H o l s t e i n - S e e nicht m e h r e i n d r i n g e n k o n n t e . In den N i e d e r u n g e n b i l d e t e n sich S ü ß w a s s e r t ü m p e l u n d -seen m i t den entsprechenden o r g a n o genen A b l a g e r u n g e n .

N a c h den b i s h e r i g e n U n t e r s u c h u n g e n l a s s e n sich i m H a m b u r g e r R a u m z w e i T y p e n v o n R i n n e n u n t e r s c h e i d e n . W ä h r e n d die k a r t i e r t e , e t w a 2 0 0 m tiefe R i n n e ( G R U B E 1 9 7 0 : B i l d 12) e i n e V - F o r m a u f w e i s t , scheint in d e n flacheren bis m a x i m a l — 1 0 0 m N N reichenden R i n n e n e i n e U - F o r m a u s g e b i l d e t zu s e i n . I n den flachen H o h l f o r m e n ü b e r w i e g e n d i e g l a z i genen S e d i m e n t e , i n s b e s o n d e r e der G e s c h i e b e m e r g e l , w ä h r e n d in den t i e f e r e n R i n n e n S c h m e l z w a s s e r s a n d e u n d Beckensande v o r h e r r s c h e n . A b e r auch in tieferen R i n n e n w u r d e Geschiebemergel, s e l t e n e r Geschiebelehm u n t e r — 1 0 0 m N N gefunden ( A b b . 4 ) , z . B . in der B o h r u n g 7 4 4 6 D 9 w u r d e M o r ä n e ( T i l l ) bis — 3 2 4 , 8 m N N erbohrt. H ä u f i g e r a l s a n der T a l s o h l e ist d i e e l s t e r z e i t l i c h e M o r ä n e a n den F l a n k e n u n d in der S c h u l t e r r e g i o n der Täler erhalten.

I n H a m b u r g - H a r b u r g ist die Q u a r t ä r b a s i s nicht n u r durch B r u n n e n b o h r u n g e n , sond e r n auch durch z a h l r e i c h e B a u g r u n d b o h r u n g e n aufgeschlossen w o r d e n . D i e Oberfläche des G l i m m e r t o n e s ist d u r c h ü b e r — 1 5 m t i e f e Erosionsfurchen e i n g e k e r b t ( A b b . 5 ) . I m S t r e i chen e i n e r dieser R i n n e n sind durch e i n z e l n e tiefere B o h r u n g e n Ü b e r t i e f u n g e n bis tiefer als — 4 0 m N N b e k a n n t g e w o r d e n , in d e n e n fast die B a s i s des G l i m m e r t o n e s a n g e s c h n i t ten w u r d e . Auf den G l i m m e r t o n k u p p e n w u r d e n d i e e l s t e r z e i t l i c h e n S e d i m e n t e z u m erheblichen T e i l in d e r S a a l e - K a l t z e i t w i e d e r a b g e t r a g e n . D e r A u f b a u des Q u a r t ä r s ergibt "

:qho,limn. qho,mar.

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qho, timn. qho.mar

qho, mar

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qho, mar.

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ES3 7254 Bl

Abb. 4: Säulendiagramm wichtiger Quartär-Bohrungen aus Hamburg-Duvenstedt-Volksdorf, Abb. 1 und 2, Legende Abb. 3, Zeichnung H. Strecker.

11

Lage

164

Friedrich Grube

Abb. 5: Aufragungen des obermiozänen Glimmertones in Hamburg-Harburg mit dem Ausbiß der elsterzeitlichen Sedimente, mit Profillinien s. a. Abb. 6 + 7, Konstruktion T. Vollmer und W. Kosasih, Zeichnung H. Mewes.

sich aus den geologischen Profilen ( A b b . 6 u n d 7 ) . D a s g e r i n g m ä c h t i g e Q u a r t ä r besteht überwiegend aus kiesigen Schmelzwassersanden, feinkörnigen Sanden und glazilimnischen Schiuffbänken. Ü b e r 10 m mächtige M o r ä n e n der E l s t e r - K a l t z e i t sind a u s d e r südlichen H o h l f o r m n a c h g e w i e s e n . A l s Deckschichten treten F l i e ß e r d e n , v e r s c h w e m m t e S a n d l ö ß b ö ­ den, n i v e o f l u v i a l e S a n d e , h o l o z ä n e T o r f e u n d d i e a u f g e f ü l l t e n B o d e n a r t e n auf.

Abb. 6: Geologisches Profil durch ein übertieftes Tälchen mit glazifluvialen und -lakustrinen Sedi­ menten der Elster-Kaltzeit, Legende s. a. Abb. 3 und 7, Lage s. a. Abb. 5; Konstruktion C. Rei­ mann, Zeichnung H. Mewes.

Überciefte Täler im Hamburger R a u m

HH

5

64 24

6424

6624

165

HH

6

|~-|TORF I -~|HUMUS

Abb. 7: Geologischer Schnitt durch das Obermiozän und Pleistozän von Hamburg-Harburg, Le­ gende s. a. Abb. 3, Lage s. a. Abb. 5, Konstruktion C. Reimann, Zeichnung H. Mewes.

In D u v e n s t e d t w u r d e d i e M o r p h o l o g i e d e r übertieften T ä l e r m i t H i l f e z a h l r e i c h e r bis z u 4 0 0 m tiefen G r u n d w a s s e r - F ö r d e r b r u n n e n erschlossen ( A b b . 1 ) . W e n n auch die B o h r u n g e n v o n verschiedenen U n t e r n e h m e r n m i t i m L a u f e d e r J a h r z e h n t e v e r ä n d e r t e n V e r f a h r e n abgeteuft u n d v o n w e c h s e l n d e n G e o l o g e n b e a r b e i t e t w u r d e n , so k ö n n e n durch V e r g l e i c h dieser Ergebnisse i m R a u m D u v e n s t e d t — B e r g s t e d t — H o i s b ü t t e l B a s i s k a r t e n der hydrogeologischen Haupthorizonte konstruiert werden. Schwierigkeiten bereiten R a n d ­ bereiche o h n e Aufschlüsse. D i e östlich v o n B e r g s t e d t über D u v e n s t e d t nach N o r d e n v e r ­ l a u f e n d e R i n n e ist seit K O C H ( 1 9 2 3 , 1 9 2 4 ) b e k a n n t . D i e c a . — 2 0 0 m tiefe T a l s o h l e ist durch Ü b e r t i e f u n g e n bis — 3 0 0 m N N b z w . — 3 5 0 m N N g e g l i e d e r t . Ein S e i t e n t a l l ä ß t sich östlich v o n B e r g s t e d t p a r a l l e l z u r L a n d s t r a ß e nach H o i s b ü t t e l (B 4 3 4 ) v e r m u t e n . A l s h y d r o g e o l o g i s c h u n d s t r a t i g r a p h i s c h w i c h t i g e H o r i z o n t e k ö n n e n d e r L a u e n b u r g e r T o n , die m a r i n e n S e d i m e n t e d e r H o l s t e i n - W a r m z e i t , d i e ü b e r w i e g e n d s a n d i g e n Schichten des a u s ­ g e h e n d e n H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l s u n d d e r f r ü h e n S a a l e - K a l t z e i t s o w i e die D r e n t h e - M o r ä nen a u s g e s c h i e d e n w e r d e n . D i e Meeresschichten der H o l s t e i n - S e e sind durch d i e p e t r o g r a p h i s c h e A u s b i l d u n g ( z . B . R o t f ä r b u n g ) u n d v o r a l l e m durch d i e F o s s i l f ü h r u n g in den meisten B o h r v e r z e i c h n i s s e n e r k e n n b a r . D i e V e r b r e i t u n g dieses I n t e r g l a z i a l s ist w e i t g e h e n d an die übertieften R i n n e n g e b u n d e n ( A b b . 2 ) , w o b e i die Basisfläche a m R i n n e n r a n d höher als — 2 0 m N N liegen k a n n . I m Bereich d e r Ü b e r t i e f u n g e n des E l s t e r - T a l e s reichen die Meeresschichten m i t i h r e r U n t e r k a n t e bis — 1 0 0 m N N h i n u n t e r . D i e s e erheblichen R e l i e f ­ unterschiede in d e r Oberfläche u n d B a s i s d e r m a r i n e n S e d i m e n t e dürften a u f d a s Tief­ tauen von Toteis hinweisen.

In e i n e m Q u e r s c h n i t t durch d i e R i n n e v o n D u v e n s t e d t w i r d d e r geologische A u f b a u dieser R i n n e d e m o n s t r i e r t ( A b b . 3 ) . D i e G r u n d l a g e n für die K a r t e n u n d Profile b i l d e n die Schichtverzeichnisse v o n tieferen G r u n d w a s s e r b o h r u n g e n , v o n d e n e n eine A u s w a h l als S ä u l e n d i a g r a m m gezeichnet w u r d e ( A b b . 4 ) . H i e r b e i ergibt sich folgendes B i l d : A n der S o h l e d e r übertieften T ä l e r finden sich nicht s e l t e n T e r t i ä r s c h o l l e n , oder d a s Q u a r t ä r ist reich a n u m g e l a g e r t e m M i o z ä n - M a t e r i a l . Es ü b e r w i e g e n g e m i s c h t k ö r n i g e g l a z i f l u v i a l e S a n d e m i t Schluff- u n d K i e s b ä n k e n , z u m H a n g e n d e n m e h r e n sich d i e g l a z i l a k u s t r i n e n S e d i m e n t e . E i n e B e s o n d e r h e i t stellen e i n z e l n e L i n s e n u n d S c h o l l e n v o n M o r ä n e n m a t e r i a l ( T i l l ) i m L a u e n b u r g e r T o n d a r . Diese G e s c h i e b e m e r g e l sind w a h r s c h e i n l i c h in genetischer Sicht k e i n e echten M o r ä n e n , sondern d u r c h Eisschollen oder a l s H a n g r u t s c h v i e l l e i c h t in u n m i t t e l b a r e r N ä h e des a b t a u e n d e n Gletschers a b g e l a g e r t e s M o r ä n e n m a t e r i a l . D i e „ B ä n d e r t o n m e r g e l " E. K O C H S u n d d i e F e i n s a n d e m i t u n d o h n e Schluffbänke dürften d e m L a u e n b u r g e r T o n a l t e r s g l e i c h oder g e r i n g f ü g i g ä l t e r sein.

D a s M e e r d e r H o l s t e i n - W a r m z e i t brach i n d i e t i e f l i e g e n d e n T ä l e r ein u n d l a g e r t e b u n t e Schluffe u n d T o n e a b , die durch e i n e a r t e n a r m e F o r a m i n i f e r e n - u n d M o l l u s k e n ­ f a u n a g e k e n n z e i c h n e t sind (WOSZIDLO 1 9 6 2 ; KNUDSEN 1 9 7 6 ) . D i e M e e r e s a b l a g e r u n g e n

166

Friedrich Grube

i m S i n n e v o n G R A H L E ( 1 9 3 6 ) w e r d e n ü b e r 4 0 m m ä c h t i g u n d sind w i e d e r L a u e n b u r g e r T o n u n d d i e b u n t e n T o n e des F r ü h i n t e r g l a z i a l s flächenhaft in d e n t i e f e n R i n n e n a u s g e ­ b i l d e t . D i e m a r i n e n S e d i m e n t e s i n d j e d o c h nicht a u f d i e R i n n e n b e s c h r ä n k t , sondern l a s s e n sich in seltenen F ä l l e n auch a u f h o c h l i e g e n d e m T e r t i ä r n a c h w e i s e n , z . B . in d e r B o h r u n g 7 4 5 4 B 1 , in d e r fossilführendes m a r i n e s I n t e r g l a z i a l v o n — 5 , 7 m N N b i s — 1 1 , 7 m N N angetroffen w u r d e . D i e limnischen S e d i m e n t e d e r a u s g e h e n d e n H o l s t e i n - W a r m z e i t s i n d i m a l l g e m e i n e n ü b e r d e n ä s t u a r i n e S a n d e n i m Bereich d e r R i n n e n v e r b r e i t e t . Sie fielen j e ­ doch w e g e n d e r g e r i n g e r e n M ä c h t i g k e i t u n d d e r O b e r f l ä c h e n n ä h e d e n e r o d i e r e n d e n G l e t ­ schern u n d S c h m e l z w ä s s e r n d e r S a a l e - K a l t z e i t eher z u m O p f e r a l s d i e b i n d i g e n M e e r e s ­ tone.

D i e H ä u f i g k e i t v o n M o r ä n e n m a t e r i a l in d e n flacheren R i n n e n u n d i h r e M o r p h o l o g i e sprechen für einen erheblichen A n t e i l d e r E x a r a t i o n b e i i h r e r Genese. I n d e n tieferen H o h l ­ f o r m e n ü b e r w o g v e r m u t l i c h d i e E r o s i o n durch g e s p a n n t e s u b g l a z i a l e S c h m e l z w ä s s e r , d e n n in diesen R i n n e n d o m i n i e r e n d i e g l a z i f l u v i a l e n S e d i m e n t e . D i e u n r u h i g e G l i m m e r t o n Oberfläche u n t e r s c h e i d e t sich e r h e b l i c h v o n der d e m M i t t e l m i o z ä n k o n k o r d a n t a u f l a g e r n ­ d e n Basisfläche d e s O b e r m i o z ä n s , d. h . b e i d e Flächen s i n d durch v e r s c h i e d e n e geologische P r o z e s s e g e f o r m t . Tektonische B e w e g u n g e n , w i e s i e n e u e r d i n g s P A L U S K A fordert ( i n : P A L U S K A , LÖHNERT & SCHLICHTING 1 9 7 8 ) , sind s c h w e r n a c h w e i s b a r . M e h r f a c h w u r d e o b e r m i o z ä n e r G l i m m e r t o n a n d e r B a s i s einer R i n n e e r b o h r t , z . B . i n e i n e r B r u n n e n b o h r u n g in H a m b u r g - S a s e l ( 7 2 4 6 D 2 6 ) , i n d e r v o n 2 1 9 , 5 b i s 2 4 2 , 5 m u . G e l . G l i m m e r t o n ü b e r Beckenschluff u n d Geschiebemergel v o n 2 4 5 , 0 bis 2 7 2 , 5 m u. Gel. a n g e t r o f f e n w u r d e . D i e ­ ser A u f b a u ist j e d o c h z w a n g l o s d u r c h H a n g r u t s c h u n g e n e r k l ä r b a r . T e k t o n i s c h e B e w e g u n ­ gen w ä r e n n u r d u r c h e i n l a n g f r i s t i g e s N i v e l l e m e n t e r k e n n b a r . D a g e g e n k o n n t e n V e r w e r ­ f u n g e n , Klüfte u n d S p a l t e n auch i n q u a r t ä r e n Schichten häufig in d e n Tagesaufschlüssen auf den S t r u k t u r e n v o n Othmarschen, Elmshorn, Lägerdorf, H e m m o o r u n d Lüneburg b e ­ obachtet w e r d e n . — H i n w e i s e a u f e i n e bis ins j ü n g s t e Q u a r t ä r r e i c h e n d e S a l z s t o c k - T e k t o ­ n i k . D i e E x i s t e n z p r ä g l a z i a l e r ( = c r o m e r z e i t l i c h e r ) T ä l e r ist bisher i m H a m b u r g e r R a u m — e t w a durch d a s Auffinden v o n a l t p l e i s t o z ä n e n S e d i m e n t e n — nicht b e w i e s e n w o r d e n , w e n n m a n v o n d e r K a r s t g r a b e n - F ü l l u n g in L i e t h a u f d e m S a l z s t o c k E l m s h o r n a b s i e h t ( G R U B E 1 9 6 8 ; MENKE 1 9 7 5 ) . D a d i e übertieften T ä l e r a u f die q u a r t ä r e n V e r g l e t s c h e r u n g s g e b i e t e b e s c h r ä n k t sind, spricht e i n i g e s f ü r eine e n g e B e z i e h u n g z w i s c h e n dieser s p e z i e l l e n g e o m o r p h o l o g i s c h e n T a l f o r m u n d d e n I n l a n d g l e t s c h e r n . D i e R i n n e n s i n d a u s der D D R ( z . B . EISSMANN 1 9 7 5 ) , N o r d w e s t d e u t s c h l a n d , d e m B e r e i c h d e r N o r d s e e (HOLMES 1 9 7 7 ) , i n

A n d e u t u n g e n a u s S ü d s c h w e d e n , D ä n e m a r k u n d d e n N i e d e r l a n d e n b e k a n n t . In J u t l a n d ist nach HOLGER LYKKEN ANDERSEN ( m ü n d l . M i t t . ) e i n 1 5 0 m tiefes Q u a r t ä r t a l bei A a r hus erbohrt; tektonische Bewegungen konnten im Horsens-Fjord (Graben) nachgewiesen w e r d e n . I n w i e w e i t d i e F j o r d e N o r w e g e n s ( H . HOLTEDAL 1 9 7 5 ) u n d d i e iibertieften H o h l ­ f o r m e n i m a l p i n e n Bereich ( z . B . Z ü r i c h e r See m i t b i s z u 4 0 0 m m ä c h t i g e n L o c k e r g e s t e i n e n u n d F e l s q u e r r i p p e n , m ü n d l . M i t t . SCHLÜCHTER 1 9 7 8 ) m i t den s u b g l a z i a l e n Q u a r t ä r t ä l e r n u n d T u n n e l t ä l e r n g e o m o r p h o l o g i s c h v e r g l e i c h b a r s i n d , m u ß z u r Diskussion g e s t e l l t werden.

D a s q u a n t i t a t i v e P r o b l e m d e r E r o s i o n s l e i s t u n g b l e i b t ungelöst. W e n n d i e M e h r z a h l d e r übertieften T ä l e r in d e r E l s t e r - K a l t z e i t a u f g e r i s s e n w u r d e , m ü ß t e n g r o ß e M e n g e n a n g l a z i f l u v i a l e m u n d - l a k u s t r i n e m M a t e r i a l i m V o r f e l d d e r Gletscher n a c h z u w e i s e n s e i n .

D i e Berechnung d i e s e r M e n g e n w ä r e jedoch auch d a n n schwer d u r c h f ü h r b a r , w e n n die A b ­ messungen d e r R i n n e n in S c h l e s w i g - H o l s t e i n u n d N i e d e r s a c h s e n besser erforscht sind. A u f ­ f a l l e n d ist z u m B e i s p i e l , d a ß d i e R i n n e n in den G e b i e t e n m i t g r ö ß e r e r Bohrdichte s c h m a ­ ler dargestellt w e r d e n als in Bereichen mit Einzelbohrungen. D a s Mengenproblem d e r e r o d i e r t e n M a s s e n w i r d durch d i e A n n a h m e e i n e r d i f f e r e n z i e r t e n s u b g l a z i a l e n E r o s i o n g e m i l d e r t . W ä h r e n d eine neue R i n n e aufgerissen w u r d e , k o n n t e e i n e ä l t e r e bereits s u b -

Übertiefte Täler im Hamburger Raum

167

g l a z i a l w i e d e r v e r f ü l l t w e r d e n . D e r R e i c h t u m a n u m g e l a g e r t e m T e r t i ä r m a t e r i a l in d e n R i n n e n spricht für diese H y p o t h e s e .

D i e Genese d e r übertieften T ä l e r w u r d e in d e n S k i z z e n A b b . 8 — 1 1 d a r g e s t e l l t . D i e I n l a n d g l e t s c h e r der E l s t e r - K a l t z e i t f a n d e n eine a u s g e g l i c h e n e L a n d s c h a f t v o r , in d e r n a c h d e r Regression des O b e r m i o z ä n - M e e r e s sich ein p l i o - a l t p l e i s t o z ä n e s F l u ß n e t z a u s b i l d e t e ( A b b . 8 ) . Durch E x a r a t i o n w u r d e n flachere H o h l f o r m e n bis tiefer a l s — 6 0 m N N i n den Flut] If

0T=

Obermiozaner

Reinbeker

OBKS - Obere

Hamburger

i

—

&~

GlImmerlon

Stu

Braunkohlensande

Ton

-200—

m NN

U8KS

= Unlere

Braunkohlensonae

Abb. 8 : Plio- und altpleistozäne Landoberfläche.

. . . M * - " ^

168

Friedrich Grube

Abb. 10: Bildung von Seen und Flüssen in der Toteisphase der Elstergletscher. Ablagerung von supraglazialen und glazilimnischen Sedimenten mit Einschaltungen von glazifluvialen Bänken.

Abb. 1 1 : Holstein-Warmzeit mit Süßwasserseen und Förden.

t e r t i ä r e n U n t e r g r u n d e i n g e k e r b t . B e i der E n t s t e h u n g der bis — 4 0 0 m N N übertieften T ä l e r dürften nach der H ä u f i g k e i t b a s a l e r g l a z i f l u v i a l e r S e d i m e n t e s u b g l a z i a l e S c h m e l z ­ w ä s s e r w e s e n t l i c h b e t e i l i g t sein ( A b b . 9 ) . E b e n f a l l s m u ß mit d e m d y n a m i s c h e n E i n f l u ß v o n d r u c k v e r f l ü s s i g t e m Gletschereis gerechnet w e r d e n , Zeichnung T i e d k e .

Übertiefte Täler im Hamburger Raum

169

In d e r A b s c h m e l z p h a s e des Gletschereises e n t s t a n d e n a u f d e n t i e f e r e n R i n n e n s u p r a ­ g l a z i a l e S e d i m e n t e , d i e ü b e r w i e g e n d a u s g l a z i l i m n i s c h e n schluffigen F e i n s a n d e n m i t e i n ­ g e s c h a l t e t e n S c h i u f f b ä n k e n bestehen. S e l t e n e r w e r d e n W e c h s e l l a g e r u n g e n m i t k i e s i g e n G r o b s a n d e n beobachtet, d i e durch S c h m e l z w a s s e r f l ü s s e s e d i m e n t i e r t w u r d e n . D i e i m L a u e n ­ b u r g e r T o n e i n g e l a g e r t e n B ä n k e a u s M o r ä n e n m a t e r i a l lassen sich d u r c h R u t s c h u n g e n , durch Eisschollentransport u n d als subaquatischer T i l l erklären (Abb. 1 0 ) . In der nach­ f o l g e n d e n H o l s t e i n - W a r m z e i t d r a n g d a s M e e r in F ö r d e n a u f den v o n d e n R i n n e n v o r ­ gezeichneten B a h n e n tief in die d a m a l i g e J u n g m o r ä n e n - L a n d s c h a f t N o r d w e s t d e u t s c h l a n d s vor (Abb. 1 1 ) .

Subglaziale

Täler

der

S a a 1e- K a 11 z e i t

D i e Basisfläche d e r H a u p t s a a l e - M o r ä n e , d e m D r e n t h e - S t a d i u m , w u r d e v o m Bereich der H a m b u r g e r

Innenstadt

konstruiert

(GRUBE,

V L A D I & VOLLMER 1 9 7 6 : A b b . 4 ) . D e r

D r e n t h e - G l e t s c h e r schnitt sich l o k a l i m u n t e r e n A l s t e r t a l bis tiefer — 5 0 m N N in d i e elsterzeitlichen S e d i m e n t e ein. R i n n e n , d i e m i t d e n übertieften T ä l e r n d e r E l s t e r - K a l t z e i t v e r g l e i c h b a r w ä r e n , k o n n t e n jedoch b i s h e r nicht n a c h g e w i e s e n w e r d e n . Ä h n l i c h e s g i l t eben­ f a l l s f ü r d a s m i t t l e r e u n d j ü n g e r e S t a d i u m der S a a l e - K a l t z e i t ( N i e n d o r f e r b z w . F u h l s b ü t t l e r S t a d i u m ) . A b e r t u n n e l t a l ä h n l i c h e Ü b e r t i e f u n g e n sind m e h r f a c h beobachtet. S o w u r d e d a s u n t e r e A l s t e r t a l a m J u n g f e r n s t i e g , H a m b u r g , durch die Gletscher u n d S c h m e l z ­ w ä s s e r des N i e n d o r f e r S t a d i u m s so ü b e r p r ä g t , d a ß sich S e d i m e n t f a l l e n für f l u v i a l e u n d organogene A b l a g e r u n g e n der folgenden E e m - W a r m z e i t bildeten (GRUBE, V L A D I & V O L L ­ MER 1 9 7 6 : A b b . 2 u n d 5 ) . D i e Basis d e r N i e n d o r f e r M o r ä n e w u r d e in geschlossenen H o h l ­ f o r m e n b i s — 3 0 m N N n a c h g e w i e s e n , w ä h r e n d d i e durch j u n g s a a l e z e i t l i c h e S c h m e l z ­ w ä s s e r g e f o r m t e M o r ä n e n o b e r f l ä c h e u n t e r — 1 5 m N N abtauchen k a n n .

A u c h in a n d e r e n G e b i e t e n der A l t m o r ä n e w u r d e n übertiefte T ä l e r m i t o r g a n o g e n e n Sedimenten der E e m - W a r m z e i t gefunden. Quer über den Straßenzug R e e p e r b a h n — K ö ­ n i g s t r a ß e zieht d a s T a l d e r P e p e r m ö l e n b e k , e i n u n r e g e l m ä ß i g g e s t a l t e t e s Tälchen, m i t Ü b e r t i e f u n g e n v o n ü b e r 5 m . I m L i e g e n d e n d e r e e m i n t e r g l a z i a l e n S e d i m e n t e (Torfe, M u d d e n , h u m o s e S a n d e ) f o l g e n n u r l o k a l g e r i n g m ä c h t i g e S c h m e l z w a s s e r s a n d e über d e r j u n g s a a l e z e i t l i c h e n M o r ä n e ( H O M O 1 9 7 4 : A b b . 7 u . 8 ) . D i e s e übertieften H o h l f o r m e n dürften ü b e r w i e g e n d durch E x a r a t i o n e n t s t a n d e n u n d p r i m ä r durch Toteis k o n s e r v i e r t w o r d e n sein.

E i n w e i t e r e s V o r k o m m e n v o n übertieften H o h l f o r m e n in d e r F u h l s b ü t t l e r M o r ä n e w u r d e v o n WOSZIDLO ( 1 9 7 8 ) i n H a m b u r g - H a r v e s t e h u d e n a c h g e w i e s e n , w o Ü b e r t i e f u n g e n in d e r T a l a c h s e v o n e t w a 1 0 m v o r h a n d e n sind.

D a g e g e n treten in d e r S o h l e s u b g l a z i a l e r S c h m e l z w a s s e r r i n n e n d e s F u h l s b ü t t l e r S t a ­ d i u m s i n H a m b u r g - B i l l s t e d t (GRUBE & EHLERS 1 9 7 5 : 3 5 6 — 3 5 7 ) k e i n e Ü b e r t i e f u n g e n a u f .

D i e o r g a n o g e n e n Schichten d e r E e m - W a r m z e i t sind offensichtlich ü b e r T o t e i s s e n k e n e n t ­ s t a n d e n , denn d i e Basisfläche dieser I n t e r g l a z i a l - S e d i m e n t e w e i s t i n d e r T a l a c h s e Diffe­ r e n z e n über 5 m auf.

2.3. T u n n e l t ä l e r

d e r W ei c h se 1- K a 11 z e i t

D i e T u n n e l t ä l e r g e h ö r e n z u den b e k a n n t e s t e n F o r m e n e l e m e n t e n d e r J u n g m o r ä n e . D i e auf k l e i n e m R a u m w e c h s e l n d e T a l b r e i t e u n d v o r a l l e m d i e Ü b e r t i e f u n g e n i n d e r T a l s o h l e s i n d d i e c h a r a k t e r i s t i s c h e n M e r k m a l e eines T u n n e l t a l e s . D i e u r s p r ü n g l i c h e M o r p h o l o g i e ist d u r c h g l a z i f l u v i a l e Ü b e r s c h o t t e r u n g s o w i e p o s t g l a z i a l e Erosion m i t w e c h s e l n d e r I n t e n ­ s i t ä t u n d B i l d u n g h o l o z ä n e r Deckschichten ü b e r p r ä g t .

170

Friedrich Grube

In H a m b u r g - V o l k s d o r f w u r d e n in den „ T e i c h w i e s e n " i m L i e g e n d e n v o n h o l o z ä n e n T o r f e n M u d d e n erbohrt, d i e i n übertieften H o h l f o r m e n e r h a l t e n geblieben sind. D a s durch prähistorische Grabungen ( R U S T 1 9 4 3 ) bekannte Stellmoorer Tunneltal w u r d e morpho­ logisch d u r c h G R U B E ( 1 9 6 9 ) u n t e r s u c h t . H O M C I ( 1 9 7 4 ) e n t d e c k t e Ü b e r t i e f u n g e n d e r w e i c h ­

selzeitlichen S e d i m e n t e b z w . „ A u f r a g u n g e n " d e r s a a l e z e i t l i c h e n M o r ä n e n quer z u r F l i e ß ­ r i c h t u n g d e r S c h m e l z w ä s s e r . W e n n auch d i e Ü b e r t i e f u n g e n n u r 5 b i s 1 0 m b e t r a g e n , so lassen sich doch g e o m o r p h o l o g i s c h e V e r g l e i c h e d e r s a a l e - u n d weichselzeitlichen T u n n e l ­ t ä l e r m i t d e n elsterzeitlichen R i n n e n ziehen. A l l e geologischen u n d geomorphologischen D a t e n lassen sich z w a n g l o s i n d i e V o r s t e l l u n g s u b g l a z i a l e r S c h m e l z w a s s e r - E r o s i o n m i t w e c h s e l n d e r B e t e i l i g u n g d e r E x a r a t i o n e i n f ü g e n . W i e w e i t diese Erosion s u b g l a z i a l oder p r o g l a z i a l i m S i n n e v o n SJÖRRING ( 1 9 7 7 ) e r f o l g t e , b e d a r f e i n e r i n t e n s i v e n U n t e r s u c h u n g .

D e n k b a r w ä r e auch d a s L ö s e n d e r Gesteine d u r c h h y d r a u l i s c h e n U b e r d r u c k in d e r Glet­ s c h e r r a n d z o n e durch n a t ü r l i c h e h y d r a u l i s c h e G r u n d b r ü c h e .

Ein H i n w e i s a u f d i e G e n e s e eines s u b g l a z i a l e n T a l e s durch d a s Gletschereis i m S i n n e v o n GRIPP ( 1 9 7 5 ) w u r d e i m D r u m l i n f e l d östlich O l d e s l o e e n t d e c k t ( G r u n d k a r t e B l a t t 3592

R

5962 H

Rethwischhof). Das Nebeneinander

von

Drumlins

(RANGE

1933)

und

„ G l a z i e l l e n " erscheint nicht v e r w u n d e r l i c h . I n diesen H o h l f o r m e n erbohrten S t u d e n t e n in einem G e l ä n d e p r a k t i k u m T o r f e u n d M u d d e n des H o l o z ä n s b z w . S p ä t g l a z i a l s , d i e ohne Zwischenschaltung v o n fluvialen oder glazifluvialen Sanden d i r e k t auf der Weichsel-Mo­ r ä n e l a g e r t e n . Diese s u b g l a z i a l e n H o h l f o r m e n w e r d e n a l s „ G l a z i e l l e " i m S i n n e v o n GRIPP ( 1 9 7 5 ) gedeutet.

3.

Schriftenverzeichnis

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172

Friedrich Grube

RICHTER, W., PREUL, F., DECHEND, W . , DÜRBAUM, H . - J . , GRÖBA, E. & HERRMANN, R . ( 1 9 6 8 ) :

Ein

Rückblick auf 2 0 J a h r e hydrogeologischer Arbeiten des Niedersächsischen Landesamtes für Bodenforschung. — Geol. Jb., 8 5 : 8 1 7 — 8 4 0 ; Hannover.

RUST, A. ( 1 9 4 3 ) : Die alt- und mittelsteinzeitlichen Funde von Stcllmoor. — 2 4 2 S., 1 0 Taf.; Neu­ münster (Wachholtz).

SJÖRRING, S. ( 1 9 7 7 ) : Die Tunneltäler in Dänemark. — Eiszeitalter u. Gegenwart, 2 9 : 1 7 9 - 1 8 8 ; Hannover 1 9 7 9 .

Wibel, F. ( 1 8 7 9 ) : Die geognostischen Ergebnisse einiger neuerer Tiefbohrungen auf Hamburgischem Gebiet und Umgebung. — Verh. naturw. Ver. Hamburg: 1 6 0 — 1 7 4 .

WIBEL, F. & GOTTSCHE, C . ( 1 8 7 6 ) : Skizzen und Beiträge zur Geognosie Hamburgs und seiner Umgebung. Festschrift 4 9 . Versamml. Deutsch. Naturf. Ärzte: 3 8 S.; Hamburg.

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— ( 1 9 1 3 ) : Erläuterung zur Geologischen Karte von Preußen, Blätter Pinneberg, Bergstedt, We­ del, Glinde, Wandsbek. — 1 : 2 5 0 0 0 , 3 9 ; Preuß.,Geol. Landesanst. Berlin.

— ( 1 9 1 4 ) : Erläuterungen zur Geologischen Karte von Preußen, Blatt Hamburg. — 1 : 2 5 0 0 0 , 4 9 ; Preuß. Geol. Landesanst. Berlin.

— ( 1 9 1 7 ) : Das Diluvium der Gegend von Hamburg. — Jb. preußischen Geol. L.-Amt, 3 6 : 2 2 7 — 3 2 4 ; Berlin.

— ( 1 9 2 2 ) : Erdgeschichte und Bodenaufbau Schleswig-Holsteins. — 1 6 3 S., Hamburg (Friedrichsen).

WOSZIDLO, H. ( 1 9 6 2 ) : Foraminiferen und Ostrakoden aus dem marinen Elster-Saale-Interglazial in Schleswig-Holstein. — Meyniana, 1 2 : 6 5 — 9 6 ; Kiel.

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173—178 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

1 Kt.

Hannover

1979

Rinnen an der Basis des glaziären Pleistozäns in Schleswig-Holstein WINFRIED HINSCH *)

Tertiary, Pleistocene, paleorelief, channel, glacial erosion, fluvioglacial, salinary structures NW-German Lowlands, Schleswig-Holstein Kurzfassung: Nach Bohrungsauswertung wird der präquartäre Untergrund und die Basis des glaziären Pleistozäns in Schleswig-Holstein dargestellt. Die Basis des Pleistozäns zeigt Hochgebiete und Rinnensysteme, deren Verlauf weitgehend unabhängig ist von den halokinetisch bedingten Trögen und Salinarstrukturen des Untergrundes. Rinnen in verschiedenen Richtungen sind relativ rasch durch e x a r a t i v e Glazialtektonik und subglaziäre Erosion entstanden. Für viele Rinnen läßt sich ein elstereiszeitliches Alter nachweisen.

[Channels a t t h e Base of G l a c i a l Pleistocene in Schleswig-Holstein] A b s t r a c t : Using well data the prequarternary subcrop and the base of glacial pleistocene is mapped. There are elevations of subcrop a n d channel systems at the base of pleistocene. Their configuration is rather independent of halokinetinally induced troughs and salinary structures of the subcrop. Channels in diverse directions w e r e formed rather quickly by exaration, glacial tecto­ nic and subglacial erosion. For many channels an Elster age can be proved.

I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1.

Einleitung

2. P r ä q u a r t ä r e r

Untergrund

3. Schollen a n d e r Q u a r t ä r b a s i s 4. Basis des g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s 5. V e r l a u f der q u a r t ä r e n R i n n e n s y s t e m e 6. E n t s t e h u n g d e r R i n n e n 7. A l t e r der R i n n e n 8.

Schriftenverzeichnis

1 . Einleitung I m R a h m e n des D F G - P r o g r a m m s „ N o r d w e s t d e u t s c h e s T e r t i ä r b e c k e n " w u r d e n in T i e ­ f e n l i n i e n - u n d I s o p a c h e n p l ä n e n die A b s c h n i t t e des T e r t i ä r s d a r g e s t e l l t . D i e beiden d a s Q u a r t ä r betreffenden K a r t e n „Basis d e s g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s " ( H I N S C H 1 9 7 7 b ) u n d „ K a r t e des p r ä q u a r t ä r e n U n t e r g r u n d e s i n S c h l e s w i g - H o l s t e i n " (HINSCH 1 9 9 7 a ) sind d e r A b s c h l u ß dieses K a r t e n w e r k e s über d a s T e r t i ä r i m U n t e r g r u n d v o n S c h l e s w i g - H o l s t e i n zum H a n g e n d e n hin.

G r u n d l a g e für diese K a r t e n ist d i e b i o - u n d l i t h o s t r a t i g r a p h i s c h e A u s w e r t u n g der B o h r u n g e n , deren Schichtenverzeichnisse i m B o h r a r c h i v des Geologischen L a n d e s a m t e s g e s p e i c h e r t sind. Es w u r d e n a l l e B o h r u n g e n a u s g e w e r t e t , d i e das Q u a r t ä r durchteuft oder * ) Anschrift des Verfassers: Dr. W. H i n s c h , Mercatorstraße 7, D-2300 Kiel-Wik.

Geologisches Landesamt Schleswig-Holstein,

174

Winfried Hinsch

m e h r a l s 5 0 m T e u f e erreicht h a b e n . N e b e n den E r d ö l b o h r u n g e n sind d i e s v o r a l l e m h y d r o g e o l o g i s c h e A u f s c h l u ß b o h r u n g e n . A n dieser S t e l l e sei a l l e n B o h r u n g s b e a r b e i t e r n g e d a n k t , deren E r g e b n i s s e v i e l z u d e m K a r t e n w e r k b e i g e t r a g e n haben. A u f t o p . K a r t e n 1 : 2 5 0 0 0 w u r d e n d i e B o h r u n g e n e i n g e t r a g e n u n d d i e B a s i s des g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s a u f N N bezogene W e r t e u m g e r e c h n e t . D i e sich h i e r a u s e r g e b e n d e n T i e f e n l i n i e n u n d Ausbisse w u r d e n auf Ü b e r s i c h t s k a r t e n i m M a ß s t a b 1 : 2 5 0 0 0 0 ü b e r t r a g e n .

Der v o r l i e g e n d e n A r b e i t ist eine K a r t e ( K t . 1 ) i m M a ß s t a b 1 : 5 0 0 0 0 0 b e i g e g e b e n , auf d e r in einer durch d e n M a ß s t a b g e b o t e n e n v e r e i n f a c h t e n F o r m S a l i n a r s t r u k t u r e n , T e r ­ t i ä r t r ö g e u n d g l a z i ä r e R i n n e n in S c h l e s w i g - H o l s t e i n d a r g e s t e l l t sind. D i e P o s i t i o n d e r S a l z s t r u k t u r e n ist d e r A r b e i t v o n J A R I T Z ( 1 9 7 3 ) ü b e r d i e E n t s t e h u n g der S a l z s t r u k t u r e n Nordwestdeutschlands entnommen.

2.

Präquartärer Untergrund

Als p r ä q u a r t ä r e r U n t e r g r u n d w u r d e n f o l g e n d e A u s b i s s e a u s k a r t i e r t : P e r m , O b e r ­ k r e i d e , U n t e r e o z ä n , M i t t e l e o z ä n bis O l i g o z ä n , U n t e r e r G l i m m e r t o n , m a r i n e s H e m m o o r i u m , B r a u n k o h l e n s a n d e , O b e r e r G l i m m e r t o n u n d K a o l i n s a n d e . D i e A u s s t r i c h e zeigen eine s t a r k e A b h ä n g i g k e i t v o m s a l i n a r t e k t o n i s c h e n B a u des U n t e r g r u n d e s , w ä h r e n d A n o ­ m a l i e n dieser Ausbisse m e i s t durch g l a z i ä r e R i n n e n b e d i n g t s i n d .

In einer z e n t r a l e n R e g i o n a l t e r D i a p i r e bei R e n d s b u r g sind die T e r t i ä r t r ö g e n u r noch m ä ß i g e i n g e s e n k t . A u s g e h e n d v o m flachen u n d b r e i t e n R e n d s b u r g e r T r o g n i m m t b e i d s e i t i g s o w o h l nach W z u m westholsteinischen T r o g g e b i e t a l s auch nach E z u m „ H a m ­ b u r g e r Loch" ( P a g e n s a n d e r bis O l d e s l o e r T r o g ) der T i e f g a n g u n d die T e r t i ä r m ä c h t i g k e i t d e r T r ö g e zu. D a b e i s c h w e l l e n die M ä c h t i g k e i t e n des A l t t e r t i ä r s bis z u m F r i e d r i c h s t ä d t e r u n d K a l t e n k i r c h e n e r T r o g a n , d i e des J u n g t e r t i ä r s noch d i s t a l e r z u r z e n t r a l e n S c h w e l l e bis z u m G a r d i n g e r u n d O l d e s l o e r T r o g h i n a n .

In den S e n k u n g s g e b i e t e n m i t besonders m ä c h t i g e n T e r t i ä r t r ö g e n sind d i e D i a p i r e v o n O l d e n s w o r t , E l m s h o r n , Q u i c k b o r n , S i e v e r s h ü t t e n , S ü l f e l d u n d S e g e b e r g bis a n d i e Q u a r ­ t ä r b a s i s h o c h g e d r u n g e n , w ä h r e n d bei d e n a l t e n D i a p i r e n in M i t t e l h o l s t e i n d i e q u a r t ä r e Erosion n u r bis an d i e O b e r k r e i d e h i n a b r e i c h t . D i e V e r b r e i t u n g der j ü n g s t e n l i t h o s t r a t i g r a p h i s c h e n E i n h e i t des T e r t i ä r s , des K a o l i n s a n d e s , ist a u f f o l g e n d e j ü n g e r e S e n k u n g s g e ­ biete (Kt. 1 ) beschränkt: a)

Westholstein-Loch

G a r d i n g e r T r o g ( A b s e n k u n g d e r K a o l i n s a n d b a s i s bis 1 2 0 0 m ) Friedrichstädter Trog Trischener Trog

b)

Hamburger

Wahlstedter Trog O l d e s l o e r T r o g ( A b s e n k u n g des K a o l i n s a n d e s tiefer a l s 5 0 0 m ) N o r d t e i l des A h r e n s b u r g e r T r o g s Kaltenkirchener Trog Pinneberger Trog Horster Trog Pagensander Trog

c)

W e s t t e i l der W e s t s c h l e s w i g Scholle ( S y l t , A m r u m , F ö h r )

d)

T a r p e r Trog zwischen Westschleswig-Scholle und A n g e l n e r Schwelle.

Loch

D i e f l u v i a t i l e n p l i o z ä n e n bis ä l t e s t p l e i s t o z ä n e n K a o l i n s a n d e sind u r s p r ü n g l i c h flächenhaft a b g e l a g e r t w o r d e n , jedoch n u r in den Gebieten m i t s t a r k e n S e n k u n g s t e n d e n z e n i m j ü n g e r e n T e r t i ä r e r h a l t e n g e b l i e b e n . In d i e s e m S i n n e g a b es k e i n e p l i o z ä n e n T ä l e r , die a l s V o r l ä u f e r der g l a z i ä r e n R i n n e n in B e t r a c h t k o m m e n .

Rinnen an der Basis des glaziären Pleistozäns in Schleswig-Holstein

175

3. Schollen an der Quartärbasis E i n schwieriges P r o b l e m sind d i e g l a z i a l t e k t o n i s c h gestauchten o d e r verschleppten S c h o l l e n u n d S c h u p p e n a n der B a s i s d e s g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s . H i e r soll zwischen p a r a u t o c h t h o n e n (fast a n s t e h e n d e n ) S c h o l l e n , scheinbaren o d e r PseudoScholien u n d a l l o c h t h o n e n (offensichtlichen) Schollen u n t e r s c h i e d e n w e r d e n , v o n denen d i e ersten beiden d e m p r ä q u a r t ä r e n U n t e r g r u n d , die letzteren dem g l a z i ä r e n Pleistozän zugerechnet werden.

Z u d e n p a r a u t o c h t h o n e n Schollen g e h ö r e n z u n ä c h s t S t a u c h e n d m o r ä n e n , w o d a s A n ­ s t e h e n d e n u r in sich v e r s c h u p p t i s t ( B e i s p i e l M o r s u m - K l i f f / S y l t ) . F e r n e r gehören h i e r h e r d u r c h P l e i s t o z ä n k e i l e n u r u n v o l l s t ä n d i g v o m A n s t e h e n d e n gelöste Schollen. Ein g u t e s B e i s p i e l hierfür i s t i n d e r B o h r u n g Schönberg ( a m W e s t r a n d des S a l z k i s s e n s v o n N ü s s e ) e i n e 5 0 m mächtige G l i m m e r t o n s c h o l l e , d i e nach B i o s t r a t i g r a p h i e u n d H ö h e n l a g e noch a l s F o r t s e t z u n g des A n s t e h e n d e n z u e r k e n n e n ist, o b w o h l sie durch e i n e n 9 m m ä c h t i g e n P l e i s t o z ä n k e i l (oben G e s c h i e b e m e r g e l , u n t e n Geschiebekies u n d H a r n i s c h e ) v o m L i e g e n ­ d e n g e t r e n n t ist ( H I N S C H 1 9 7 5 ) .

Bei nicht g e k e r n t e n B o h r u n g e n s i n d p a r a u t o c h t h o n e Schollen schwer z u unterscheiden v o n Pseudoschollen. D i e s e w e r d e n v o r g e t ä u s c h t durch e r n e u t a u f t r e t e n d e n S p ä t n a c h f a l i , m e i s t a u f f a l l e n d g l e i c h k ö r n i g e r F e i n k i e s , a u s j ü n g e r e n Schichten l a n g e nach A b k l i n g e n d e s n o r m a l e n N a c h f a l l s . H i e r f ü r b e s o n d e r s p r ä d e s t i n i e r t s i n d feste B ä n k e o d e r K o n k r e t i o n s ­ l a g e n w i e R e i n b e k e r G e s t e i n u n d H o l s t e i n e r Gestein, b e i d e n e n d a s B o h r g e s t ä n g e p l ö t z l i c h s t a r k gegen die B o h r l o c h w a n d u n g s c h l ä g t . Auch i n n e r h a l b des a n s t e h e n d e n M i o z ä n s l ä ß t sich solcher S p ä t n a c h f a l l n a c h w e i s e n . A l l o c h t h o n e S c h o l l e n sind b e i s p i e l s w e i s e E o z ä n ­ schollen in Gebieten m i t p r ä q u a r t ä r a n s t e h e n d e m M i o z ä n . H i e r h e r g e h ö r e n auch M i o z ä n ­ schollen in den g l a z i ä r e n R i n n e n , w e n n deren T e u f e n l a g e v o m A n s t e h e n d e n beträchtlich a b w e i c h t . Ein B e i s p i e l h i e r f ü r ist i n d e r B o h r u n g M e i l s d o r f (westlich S i e k ) eine Scholle v o n T o s t e d t e r Schichten, d i e ca. 6 0 m tiefer als d a s A n s t e h e n d e i m N i v e a u des H a m b u r ­ ger T o n s angetroffen w i r d (HINSCH 1 9 7 5 ) .

A u s praktischen G r ü n d e n , d i e sich a u s N a c h f a l l m ö g l i c h k e i t e n w ä h r e n d des B o h r v o r ­ g a n g e s ergeben, b l e i b t nichts a n d e r e s ü b r i g , als die m e i s t nicht u n t e r s c h e i d b a r e n p a r a u t o c h ­ t h o n e n Schollen u n d Pseudoschollen d e m p r ä q u a r t ä r e n U n t e r g r u n d z u z u r e c h n e n , w ä h r e n d die e i n d e u t i g a l l o c h t h o n e n Schollen d e m P l e i s t o z ä n z u g e o r d n e t w e r d e n . D i e tatsächliche E i n d r i n g t i e f e der G l a z i a l t e k t o n i k i n d e n U n t e r g r u n d m u ß bei d e n g e g e n w ä r t i g v o r w i e ­ g e n d e n S p ü l b o h r v e r f a h r e n a l s w e i t g e h e n d h y p o t h e t i s c h g e l t e n . M a n k a n n jedoch a n n e h ­ m e n , d a ß mit z u n e h m e n d e r Tiefe d i e S p r u n g b e t r ä g e b a l d u n b e d e u t e n d w e r d e n .

4. Basis d e s glaziären Pleistozäns N a c h den G r u n d s ä t z e n des v o r i g e n K a p i t e l s w i r d a u f d e r 1 9 7 7 i m Geologischen L a n ­ d e s a m t S c h l e s w i g - H o l s t e i n erschienenen K a r t e die B a s i s d e s g l a z i ä r e n Q u a r t ä r s in f o l g e n ­ d e n Tiefenstufen d a r g e s t e l l t : höher a l s N N ,

0 — 2 5 m , 2 5 — 5 0 m, 5 0 — 1 0 0 m, 1 0 0 — 2 0 0 m

u n d tiefer a l s 2 0 0 m . D i e K a r t e d e r Q u a r t ä r b a s i s k o n n t e i m N a n d i e A b b i l d u n g d e r Q u a r t ä r b a s i s durch RASMUSSEN ( 1 9 6 6 ) angeschlossen w e r d e n . I m S w a r eine K o n n e k t i e r u n g m i t den R i n n e n i n N o r d n i e d e r s a c h s e n ( K Ü S T E R & MEYER 1 9 7 9 , in diesem B a n d ) m ö g l i c h , w ä h r e n d f ü r S ü d o s t h o l s t e i n d i e v o n JOHANNSEN & NACHTIGALL ( 1 9 7 2 ) beschrie­ benen Rinnen bestätigt werden konnten. Der R i n n e n v e r l a u f im H a m b u r g e r R a u m konnte d e n A r b e i t e n v o n K O C H ( 1 9 2 4 ) u n d LÖHNERT ( 1 9 6 6 ) e n t n o m m e n

werden.

E i n wesentlicher T e i l m e i n e r A r b e i t ist d i e D a r s t e l l u n g in Tiefenstufen. A u s d r u c k ­ technischen G r ü n d e n k o n n t e n in K t . 1 n u r d i e R i n n e n m i t Tiefen u n t e r — 1 0 0 m N N d a r g e s t e l l t w e r d e n . J e d o c h ist auch h i e r a n z u e r k e n n e n , d a ß d i e i m g a n z e n T e r t i ä r v o r ­ h a n d e n e starke A b h ä n g i g k e i t d e r T i e f e n l a g e u n d M ä c h t i g k e i t d e r S c h i c h t g l i e d e r v o n d e r

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Winfried Hinsch

S a l i n a r t e k t o n i k , d i e sich in b r e i t e n T r ö g e n u n d M u l d e n z w i s c h e n den S a l i n a r e n u n d v e r ­ s t ä r k t e r S a l z a b w a n d e r u n g z u d e n j u n g e n D i a p i r e n z e i g t , a n d e r B a s i s des g l a z i ä r e n P l e i ­ s t o z ä n s nicht m e h r v o r h a n d e n ist. D i e sich a b z e i c h n e n d e n R i n n e n sind w e s e n t l i c h schma­ l e r u n d k l e i n r ä u m i g e r a l s die M u l d e n u n d T r ö g e des T e r t i ä r s u n d zeigen m e i s t auch a n ­ d e r e R i c h t u n g e n a l s diese.

D i e tiefsten S t e l l e n der Q u a r t ä r b a s i s w u r d e n bei H a m b u r g in d e r E l l e r b e k e r R i n n e westlich v o n Schnelsen m i t 3 2 2 m u n t e r N N u n d bei T ö n n i n g a n d e r E i d e r m ü n d u n g mit 3 5 0 m u n t e r N N angetroffen. E i n e g e w i s s e H ä u f u n g v o n b e s o n d e r s tiefen R i n n e n b i l d u n ­ gen m i t T i e f e n v o n m e h r a l s 2 0 0 m z e i g e n d i e tiefen T r ö g e i m H a m b u r g e r u n d W e s t h o l ­ steiner R a u m . Eine A u s n a h m e v o n dieser R e g e l ist die von L a u e n b u r g in R i c h t u n g Lübeck v e r l a u f e n d e R i n n e , die in e i n e m G e b i e t schwacher t e r t i ä r e r A b s e n k u n g liegt, ö s t l i c h v o n S e g e b e r g ist d i e E i n m u l d u n g i m P l i o z ä n besonders s t a r k u n d t r o t z d e m l ä ß t sich k e i n e g l a z i ä r e R i n n e nachweisen.

G r ö ß e r e G e b i e t e m i t H o c h l a g e n des P r ä q u a r t ä r s über N N finden sich i m N W bei S y l t u n d i m SE z w i s c h e n den R i n n e n i m G e b i e t der T r i t t a u e r M u l d e u n d südöstlich der Ahrensburger Mulde.

5. Verlauf der glaziären Rinnensysteme Aus dem Vergleich der Tiefenlinien der Tertiärhorizonte ( M u l d e n t y p ) mit d e m grund­ s ä t z l i c h a n d e r e n V e r l a u f d e r B a s i s des g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s ( R i n n e n t y p ) l ä ß t sich schlie­ ßen, d a ß d i e g l a z i ä r e n R i n n e n in erster L i n i e durch exogene G l a z i a l t e k t o n i k , E x a r a t i o n u n d s u b g l a z i ä r e Erosion u n t e r d e m I n l a n d e i s e n t s t a n d e n sind u n d a l l e n f a l l s u n t e r g e o r d n e t durch den B a u des U n t e r g r u n d e s in V e r l a u f u n d Tiefe m o d i f i z i e r t w u r d e n .

D i e U n a b h ä n g i g k e i t d e r g l a z i ä r e n R i n n e n v o n den S a l i n a r s t r u k t u r e n des U n t e r g r u n ­ des z e i g t sich d a r i n , d a ß auch i m h a l o k i n e t i s c h r u h i g e n Gebiet d e r W e s t s c h l e s w i g - S c h o l l e südlich v o n F ö h r u n d a n d e r d e u t s c h - d ä n i s c h e n Grenze solche R i n n e n v o r h a n d e n sind.

R e l a t i v i s o l i e r t erscheinen d i e R i n n e in d e r F l e n s b u r g e r I n n e n f ö r d e u n d i m T a r p e r Trog (Frörup), w ä h r e n d die R i n n e n im S der A n g e l n e r Schwelle ( B ö k l u n d und S ü d e r b r a r u p ) m i t einer R i n n e a n der Schlei bei S c h l e s w i g i m Z u s a m m e n h a n g stehen k ö n n t e n . R i n n e n m i t v o r w i e g e n d e r W — E - R i c h t u n g finden sich b e v o r z u g t i m E i d e r g e b i e t , w o rheinisch streichende S t r u k t u r e n a n d e r L i n i e H u s u m — K i e l enden. So v e r l a u f e n R i n n e n v o n H u s u m ü b e r S c h l e s w i g - E c k e r n f ö r d e z u r K i e l e r F ö r d e , v o m F r i e d r i c h s t ä d t e r T r o g nach R e n d s b u r g u n d v o n d e r E i d e r m ü n d u n g z u m D e l v e r T r o g . W e i t e r i m S finden sich R i n n e n m i t dieser R i c h t u n g bei B r a m s t e d t u n d Eisendorf.

Bei der A n g a b e d e r R i n n e n r i c h t u n g ist z u berücksichtigen, d a ß sie nicht g e r a d l i n i g , s o n d e r n leicht g e s c h l ä n g e l t s i n d . D i e R i n n e n s i n d m a n c h m a l n u r 1 k m breit, w a s sich be­ sonders in dicht a b g e b o h r t e n G e b i e t e n n a c h w e i s e n l ä ß t . G e n e r e l l sind auf d e r v o r l i e g e n ­ d e n K a r t e ( K t . 1) die meisten R i n n e n w e g e n M a n g e l a n B o h r u n g e n eher z u b r e i t a l s zu schmal d a r g e s t e l l t .

E t w a rheinisch streichende R i n n e n f o l g e n m a n c h m a l m i t w e c h s e l n d e m A b s t a n d den S a l z s t r u k t u r e n v o n H e i d e - H e n n s t e d t o d e r M u l d e n a c h s e n des P r e e t z e r T r o g s , d e r H e m ­ m e l s d o r f e r M u l d e u n d des O l d e s l o e r T r o g s ( d o r t eine senkrecht d a z u gerichtete A b z w e i ­ g u n g a m S ü d e n d e ) . D i e M e i l s d o r f e r R i n n e b i e g t v o m N o r d t e i l d e r S i e k e r S t r u k t u r in rheinische R i c h t u n g u m . D i e a u f f ä l l i g e rheinisch streichende R i n n e v o n L a u e n b u r g — M ö l l n liegt überwiegend im Salzkissengebiet von Nüsse—Gudow.

S e h r a u f f ä l l i g sind N N W — S S E v e r l a u f e n d e , d. h. e t w a eggisch streichende, g l a z i ä r e R i n n e n . D i e s e R i c h t u n g k o m m t bei d e n S a l i n a r s t r u k t u r e n i n S c h l e s w i g - H o l s t e i n sehr selten v o r , so d a ß U r s a c h e n , d i e i m g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n selbst l i e g e n , z u r D e u t u n g h e r a n -

Rinnen an der Basis des glaziären Pleistozäns in Schleswig-Holstein

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gezogen w e r d e n müssen. D i e s e R i n n e n l i e g e n a m ehesten i n d e r R i c h t u n g des V o r f l u t e r s in der n ö r d l i c h e n N o r d s e e . A l l e r d i n g s h a b e n d i e R i n n e n k e i n d u r c h g e h e n d e s G e f ä l l e , w a s z. T. durch e i n e spätere Ü b e r t i e f u n g i m G e b i e t d e r tiefen T r ö g e des H a m b u r g e r Lochs u n d W e s t h o l s t e i n - L o c h s v e r u r s a c h t sein k a n n . H i e r z u g e h ö r t e i n e R i n n e v o m P i n n e b e r g e r T r o g z u r W ü s t e r e r M u l d e u n d nach O l d e n b ü t t e l , die E l l e r b e k e r R i n n e v o n H a m b u r g nach R e n d s b u r g u n d die D u v e n s t e d t e r R i n n e v o m A h r e n s b u r g e r T r o g in R i c h t u n g B r a m ­ stedt. B e s o n d e r s im S ü d t e i l s i n d diese R i n n e n g u t durch B o h r u n g e n b e l e g t . D i e E l l e r b e k e r R i n n e ü b e r q u e r t z w e i m a l e i n e S a l i n a r s t r u k t u r , n ä m l i c h d e n S a l z s t o c k Schnelsen u n d die S t r u k t u r P e i s s e n — G n u t z . R e l a t i v schmale g l a z i ä r e R i n n e n m i t v o r w i e g e n d e r S W — N E R i c h t u n g s i n d die Etzer R i n n e i m P i n n e b e r g e r T r o g , die E l m s h o r n e r R i n n e , d i e R i n n e bei H o h e n h ö r n u n d die B i l l e - R i n n e von H a m b u r g ü b e r W i t z h a v e z u r T r i t t a u e r M u l d e .

6. Entstehung d e r Rinnen V e r g l e i c h t m a n die B a s i s des g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s m i t d e n T i e f e n l i n i e n p l ä n e n v o n T e r t i ä r h o r i z o n t e n , f ä l l t d i e wesentlich g e r i n g e r e A b h ä n g i g k e i t v o n der S a l i n a r t e k t o n i k auf.

D a die S a l i n a r e sich auch i m P l e i s t o z ä n w e i t e r b e w e g t h a b e n , k ö n n e n hierfür z w e i E r k l ä ­ rungen angeboten werden.

1.

D i e g l a z i ä r e n R i n n e n h a b e n sich in w e s e n t l i c h k ü r z e r e r Zeit g e b i l d e t a l s für d i e A b ­ l a g e r u n g einer T e r t i ä r s t u f e erforderlich ist. W ä h r e n d ein Z e i t r a u m v o n 1 0 — J a h r e n für d i e A b l a g e r u n g e i n e s a b g r e n z b a r e n T e r t i ä r a b s c h n i t t e s z u r V e r f ü g u n g s t e h t , h a b e n sich d i e g l a z i ä r e n R i n n e n in einem Z e i t r a u m v o n n u r 1 0 J a h r e n gebildet. Bei glei­ cher A k t i v i t ä t der S a l i n a r e ist d a h e r d e r E i n f l u ß auf die R i n n e n b i l d u n g z u g e r i n g , u m i h r e n V e r l a u f entscheidend z u b e s t i m m e n .

6

7

3 — 4

2.

Die g l a z i ä r e n Sedimente entfalten durch E x a r a t i o n und subglaziäre Erosion eine w e ­ sentlich s t ä r k e r e E i g e n d y n a m i k als d i e S e d i m e n t a t i o n des m a r i n e n u n d f l u v i a t i l e n T e r t i ä r s u n d auch des m a r i n e n Q u a r t ä r s i m N o r d s e e b e c k e n , d a s sich in s e i n e r M ä c h ­ t i g k e i t s e n t w i c k l u n g u n d m i t t r a n s g r e s s i v e n S c h i c h t a u s f ä l l e n sehr v i e l m e h r u n d eher passiv den salinartektonisch verursachten Strukturen a n p a ß t e .

Im e i n z e l n e n k ö n n t e n d i e g l a z i ä r e n R i n n e n durch S a l z s t o c k b e w e g u n g e n b e e i n f l u ß t w e r d e n . S e h r v i e l häufiger ist jedoch, d a ß A n o m a l i e n i m A u s b i ß durch g l a z i ä r e R i n n e n v e r u r s a c h t w e r d e n . Z u m B e i s p i e l haben sich d i e D u v e n s t e d t e r u n d E l l e r b e k e r R i n n e i m H a m b u r g e r R a u m durch d e n oberen G l i m m e r t o n in die B r a u n k o h l e n s a n d e e i n g e s c h n i t t e n .

A n d e r e R i n n e n haben sich d u r c h die B r a u n k o h l e n s a n d e h i n d u r c h in d a s V i e r l a n d i u m oder O l i g o z ä n eingetieft. A u f d e n S t r u k t u r e n S ü l f e l d u n d O l d e n s w o r t f a l l e n r e l a t i v b r e i t e De­ pressionen des g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s auf. O b w o h l der A u f s t i e g u n d die R a n d s e n k e n b i l ­ d u n g bis i n s P l i o z ä n sehr i n t e n s i v ist, g e h t d i e T i e f l a g e des g l a z i ä r e n P l e i s t o z ä n s über den S t r u k t u r t o p , den S c h e i t e l g r a b e n u n d d i e s e k u n d ä r e R a n d s e n k e h i n w e g . V i e l l e i c h t w u r d e d e r n o r m a l e A u f s t i e g des D i a p i r s w e g e n z u g r o ß e r A u f l a s t für e i n i g e Z e i t u n t e r ­ brochen.

7. A l t e r d e r Rinnen F ü r d i e R i n n e n i m R a u m zwischen E l b m ü n d u n g — H e i d e — R e n d s b u r g — P r e e t z — L a u ­ e n b u r g — W e d e l können d u r c h d i e t e i l w e i s e F ü l l u n g m i t L a u e n b u r g e r T o n u n d H o l s t e i n ( b z w . S t ö r - ) I n t e r g l a z i a l e i n e elster- b z w . m i n d e l e i s z e i t l i c h e E n t s t e h u n g s z e i t a n g e n o m m e n w e r d e n . D i e V e r b r e i t u n g d e s L a u e n b u r g e r T o n s scheint w e i t g e h e n d durch d a s V o r h a n d e n ­ sein g l a z i ä r e r R i n n e n a l s f j o r d - a r t i g e T a l u n g e n b e g ü n s t i g t o d e r v e r u r s a c h t z u s e i n . R i n n e n m i t V o r k o m m e n v o n L a u e n b u r g e r T o n l a s s e n sich zu e i n e m v e r b u n d e n e n S y s t e m v e r ­ einigen. D u r c h spätere V e r e i s u n g e n ist d i e u r s p r ü n g l i c h e R i n n e n f ü l l u n g z . T. w i e d e r a u s 12

Eiszeitalter u. Gegenwart

Winfried Hinsch

178

g e r ä u m t w o r d e n , R i n n e n sind e r w e i t e r t oder n e u g e b i l d e t w o r d e n . H i e r d u r c h k o m m t es z u sehr s t a r k e n U n t e r s c h i e d e n i n d e r R i n n e n f ü l l u n g ( K i e s e , S a n d e , Geschiebemergel, B e k k e n s e d i m e n t e , L a u e n b u r g e r T o n , H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l , dieses z . T . auch neben d e n Rinnen).

W e g e n des u n g e s c h ü t z t ohne M o r ä n e n frei z u T a g e l i e g e n d e n P r ä g l a z i a l s beim ersten I n l a n d e i s v o r s t o ß i n d e r E l s t e r - V e r e i s u n g w i r d w ä h r e n d dieser ersten g r o ß e n V e r e i s u n g d i e R i n n e n b i l d u n g a m i n t e n s i v s t e n g e w e s e n sein. L e d i g l i c h für d i e R i n n e n a n d e r F l e n s ­ b u r g e r I n n e n f ö r d e , h i n t e r e n Schlei, i n n e r e n E c k e r n f ö r d e r Bucht, i n n e r e n K i e l e r F ö r d e u n d a n d e r O l d e n b u r g e r M u l d e erscheint e i n weichseleiszeitliches A l t e r w a h r s c h e i n l i c h e r , w e i l d i e Innenteile, w e n n auch nicht d i e ä u ß e r e n A b s c h n i t t e , d e r F ö r d e n durch g l a z i ä r e R i n n e n vorgezeichnet sind.

8.

Schriftenverzeichnis

HINSCH, W. ( 1 9 7 5 ) : Präquartärer Untergrund und g l a z i ä r e Rinnen in Südostholstein. — Mitt. geol.-paläont. Inst. Univ. Hamburg, 44: 3 8 3 — 4 0 2 ; Hamburg.

JOHANNSEN, A. &

NACHTIGALL, K . H . ( 1 9 7 2 ) : Geologisch-hydrogeologische

Untersuchungen

im

Südteil des Kreises Herzogtum Lauenburg. — M e y n i a n a , 22: 7 1 — 8 4 ; Kiel.

JARITZ, W. ( 1 9 7 3 ) : Zur Entstehung der Salzstrukturen Nordwestdeutschlands. — Geol. Jb., A 1 0 : 7 7 S.; Hannover.

KOCH, E. ( 1 9 2 4 ) : Die prädiluviale Auflagerungsfläche unter Hamburg und Umgebung. — Mitt. min.-geol. Staatsinst. Hamburg, 6 : 2 9 — 9 6 ; Hamburg.

KÜSTER, H. & MEYER, K . - D . ( 1 9 7 9 ) : Glaziäre Rinnen im mittleren und nordöstlichen Niedersach­ sen. — Eiszeitalter u. Gegenwart, 29: 1 3 5 — 1 5 6 ; Hannover.

LÖHNERT, E. ( 1 9 6 6 ) : Glaziäre Rinnen im Raum Hamburg und ihre Beziehungen zum präquartä­ ren Untergrund. — Abh. naturwiss. Ver. Hamburg, N . F., 10, 4 7 — 5 1 ; Hamburg.

RASMUSSEN, L. B. ( 1 9 6 6 ) : Molluscan Faunas and Biostratigraphy of the Marine Younger Miocene Formations in Denmark. — Danmarks Geol. Unders., II, 88: 3 5 8 S., Kobenhavn.

Karten HINSCH, W. ( 1 9 7 7 a ) : Karte des präquartären Untergrundes in Schleswig-Holstein 1 : 2 5 0 0 0 0 . — Geol. LA. Schleswig-Holstein, Kiel.

— (1977b): Basis des glaziären Pleistozäns in Schleswig-Holstein 1 : 2 5 0 0 0 0 . — Geol. L A Schleswig-Holstein, Kiel.

179—188 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

Hannover

6 Abb.

1979

Tunneltäler in Dänemark STEEN S J Ö R R I N G * )

Upper Pleistocene (Saale a n d Weichsel glaciation), "tunnel v a l l e y " , channel, fluviatile erosion, glacial erosion, geomorphologic sketch map Denmark Kurzfassung: Der Begriff „Tunneltal" umfaßt mehrere verschiedene morphologische Elemente. Neue Ergebnisse weisen darauf hin, daß die klassische Tunneltalhypothese aufgegeben werden muß. Einige der Tunneltäler sind wahrscheinlich als p r ä g l a z i a l e oder proglaziale Wasser­ läufe angelegt und sind später durch selektive Glazialerosion überprägt worden.

[Tunnel V a l l e y s in D e n m a r k ] A b s t r a c t . The term "tunnel v a l l e y " comprises more different geomorphological elements.

Based on new investigations it appears that the hypothesis for formations of tunnel v a l l e y s cannot longer be maintained. Some of the tunnel v a l l e y s may have an origin as preglacial or proglacial streems, which later on has been deepend by selective glacial erosion.

In e i n e m g r ö ß t e n t e i l s a u s L o c k e r s e d i m e n t e n

aufgebauten

Flachland wie

Dänemark

ist d i e A u s f o r m u n g d e r Oberfläche v o r a l l e m a u f d i e W i r k u n g des I n l a n d e i s e s u n d seiner Schmelzwässer zurückzuführen.

Auf

A b b . 1 sind e i n i g e g e o m o r p h o l o g i s c h e u n d q u a r t ä r g e o l o g i s c h e G r e n z l i n i e n e i n g e ­

zeichnet. D i e westliche L i n i e m u ß i m W e s e n t l i c h e n a l s G r e n z e d e r E i s b e d e c k u n g d e r l e t z t e n G l a z i a l z e i t ( W e i c h s e l / W ü r m ) betrachtet w e r d e n .

Es b e s t e h t ein sehr d e u t l i c h e r g e o m o r p h o l o g i s c h e r U n t e r s c h i e d z w i s c h e n d e n

Gebieten

b e i d e r s e i t s dieser G r e n z l i n i e , d i e die W e i c h s e l - H a u p t s t i l l s t a n d s l i n i e ( o d e r USSINGS E i s r a n d ­ l i n i e ) g e n a n n t w i r d . A u f d e r westlichen S e i t e l i e g e n d i e g r o ß e n w e s t j ü t l ä n d i s c h e n S a n d e r , die n u r v o n den s a a l e - ( r i ß - ) z e i t l i c h e n „ b a k k e 0 e r " , d i e m a n in d i r e k t e r Ü b e r s e t z u n g aus d e m Dänischen a l s „ H ü g e l i n s e l n " b e z e i c h n e n k ö n n t e , u n t e r b r o c h e n w e r d e n . A u f der östlichen S e i t e der G r e n z l i n i e sind d i e G l a z i a l f o r m e n in i h r e m J u g e n d s t a d i u m —

mit

Moränenflächen, Hügellandschaften und Tunneltälern — gut erhalten.

D i e östlichste G r e n z l i n i e , auch a l s d i e H A R D E R ' s c h e E i s r a n d l a g e b e k a n n t , k a n n a l s A u s ­ b r e i t u n g s g r e n z e des l e t z t e n j u n g b a l t i s c h e n E i s s t r o m e s b e t r a c h t e t w e r d e n .

Auf

d e r A b b . 1 sind a u c h d i e w i c h t i g s t e n T u n n e l t ä l e r in g r o ß e n Z ü g e n e i n g e z e i c h n e t .

D i e T u n n e l t ä l e r sind v o n U S S I N G ( 1 9 0 3 ,

1 9 0 4 und 1 9 0 7 ) als

„f j o r d d a l e "

(direkt

ü b e r s e t z t : F j o r d - oder F ö r d e n t ä l e r ) b e z e i c h n e t w o r d e n . In s e i n e n A r b e i t e n ü b e r d i e S a n ­ d e r m o r p h o l o g i e W e s t j ü t l a n d s entdeckte U S S I N G , d a ß d i e S a n d e r flache H a l b k e g e l b i l d e n , deren höchster P u n k t d o r t l i e g t , w o d i e F ö r d e n t ä l e r enden. D e s h a l b schien e i n e genetische V e r k n ü p f u n g der S a n d e r m i t den F ö r d e n t ä l e r n a h e z u l i e g e n . U S S I N G l i e ß jedoch d i e F r a g e offen, o b d i e F ö r d e n t ä l e r v o n s u b g l a z i a l e n o d e r s u p r a g l a z i a l e n S c h m e l z w ä s s e r n geschaf­ fen w o r d e n w a r e n . S p ä t e r a b e r h a t M A D S E N ( 1 9 2 1 ) , ü b e r e i n s t i m m e n d m i t WOLDSTEDT ( 1 9 1 3 ) , e i n e s u b g l a z i a l e E n t s t e h u n g d e r F ö r d e n t ä l e r festgestellt. U m a l l e Z w e i f e l a u s z u ­ r ä u m e n , h a t MAUSEN g l e i c h z e i t i g den N a m e n

„Tunneltal"

( d ä n i s c h : „ t u n n e l d a l " ) ein­

geführt. ::

') Anschrift des Verfassers: Univ.lektor S. S j ö r r i n g , Institut for almen Geologi, Kobenhavns Universitet östervoldgade 10, DK-1350 Köbenhavn K, Dänemark.

12

•

Steen Sjörring

180

D e r Begriff „ T u n n e l t a l " u m f a ß t m e h r e r e v e r s c h i e d e n e m o r p h o l o g i s c h e E l e m e n t e , d i e w a h r s c h e i n l i c h u n t e r s c h i e d l i c h e r E n t s t e h u n g sind. D i e d ä n i s c h e n T u n n e l t ä l e r haben L ä n ­ gen v o n 5 bis 7 0 k m . Ä h n l i c h w i e d i e T u n n e l t ä l e r in N o r d d e u t s c h l a n d z e i g e n sie ein u n ­ r e g e l m ä ß i g e s B o d e n r e l i e f . S t e l l e n w e i s e sind sie durch S c h w e l l e n u n t e r b r o c h e n

8

9

10

11

und/oder

12

Abb. 1 : Vereinfachte geomorphologische Karte (frei nach K. MILTHERS 1 9 4 2 ) . Zeichenerklärung: 1. Saale-(Riß-)zeitliche Landschaft, 2 . Sander der Weichsel-(Würm-)eiszeit, 3 . Weichsel-(Würm)zeitliche Landschaft, 4 . Die UssiNc'sche Eisrandlinie, 5 . Die HARDER'sche Eisrandlinie, 6. Tunnel­ täler, 7 . Das Odder-Elbo-Tal.

Tunneltäler in Dänemark

181

m i t S e e n - o d e r B e c k e n a b l a g e r u n g e n g e f ü l l t . I m a l l g e m e i n e n w e i s e n sie h e u t e e i n G e f ä l l e z u m Z e n t r u m d e s e h e m a l i g e n Eises hin a u f . D i e T u n n e l t ä l e r s i n d durchschnittlich V2 bis 3 k m , d i e ostjütischen A u ß e n f ö r d e n jedoch b i s z u 5 — 1 0 k m b r e i t . D i e H a u p t r i c h t u n g d e r g r o ß e n j ü t l ä n d i s c h e n T u n n e l t ä l e r ist i n N o r d j ü t l a n d

NE—SW,

i m übrigen J u t l a n d i m

Wesentlichen E — W .

M i t A u s n a h m e e i n i g e r — bezüglich i h r e r G e n e s e unsicherer — T ä l e r ist d i e H a u p t ­ richtung ü b e r a l l p a r a l l e l z u r r e g i o n a l e n B e w e g u n g s r i c h t u n g d e s I n l a n d e i s e s ( u n d w a h r ­ scheinlich a u c h p a r a l l e l z u r R i c h t u n g des E i s a b b a u e s ) . W i e es scheint, sind d i e T u n n e l t ä l e r nördlich D j u r s l a n d ( A b b . l ) s c h m a l e r a l s d i e T ä l e r w e i t e r südlich, w o sie, w i e b e r e i t s v e r ­ m e r k t , h a u p t s ä c h l i c h E — W gerichtet sind. D i e U r s a c h e h i e r z u ist w a h r s c h e i n l i c h i m l e t z t e n E i s v o r s t o ß b i s z u r H A R D E R ' s c h e n E i s r a n d l i n i e z u suchen, d a e i n e Ü b e r e i n s t i m m u n g schen d e r A u s b r e i t u n g dieses Eises u n d d e r V e r t e i l u n g d e r b r e i t e n T u n n e l t ä l e r Die g l a z i a l s t r a t i g r a p h i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n in Ü b e r e i n s t i m m u n g

zwi­

besteht.

d e r letzten J a h r e in D ä n e m a r k

haben

m i t H A R D E R ( 1 9 0 8 ) b e w i e s e n , d a ß d i e HARDER'sche E i s r a n d l i n i e

(oder O s t j ü t l ä n d i s c h e E i s r a n d l i n i e ) einem s e l b s t ä n d i g e n E i s v o r s t o ß z u z u o r d n e n ist (BER­ THELSEN 1 9 7 3 ; SJÖRRING 1 9 7 4 , 1 9 7 7 ) . Z u d i e s 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 t e h e n

aller­

d i n g s d i e A u f f a s s u n g e n a n d e r e r Verfasser i m W i d e r s p r u c h ( z . B . K. MILTHERS 1 9 4 2 ; S .

HANSEN

1 9 6 5 ; NIELSEN

1967 und

MARCUSSEN

1977), die der

Meinung

sind,

daß

die

H A R D E R ' s c h e L i n i e n u r eine A b s c h m e l z l i n i e r e p r ä s e n t i e r t .

A u f g r u n d der erwähnten glazialstratigraphischen Untersuchungen

k o n n t e n w i r fest­

stellen, d a ß d i e T u n n e l t ä l e r östlich d e r H A R D E R ' s c h e n E i s r a n d l i n i e z u m i n d e s t z u m T e i l älter sind a l s der der genannten E i s r a n d l a g e zugeschriebene letzte Eisvorstoß. Diese älte­ ren T u n n e l t ä l e r , d i e i m W w e i t über d i e H A R D E R ' s c h e L i n i e h i n a u s r e i c h e n , w u r d e n östlich dieser L i n i e v o m e r w ä h n t e n l e t z t e n E i s v o r s t o ß ü b e r p r ä g t . A u c h NORDMANN ( 1 9 5 9 ) h a t auf diese Z u s a m m e n h ä n g e h i n g e w i e s e n .

V o n d e n klassischen A u f f a s s u n g e n ü b e r d i e E n t s t e h u n g v o n T u n n e l t ä l e r n

abgesehen,

w u r d e n i n d e n letzten J a h r e n i n D ä n e m a r k e i n e R e i h e weiterer Gesichtspunkte diskutiert.

N O R D M A N N ( 1 9 5 9 ) t e i l t e m i t , d a ß sich d i e s u b g l a z i a l e n S c h m e l z w a s s e r s t r ö m e s e i t l i c h v e r ­ schoben h a b e n (vielleicht a u f g r u n d der d ä m m e n d e n

Wirkung herabfallender Eisblöcke).

In e i n e r A b h a n d l u n g ü b e r d i e T u n n e l t ä l e r i n D ä n e m a r k

u n d Norddeutschland

hat

K. H A N S E N ( 1 9 7 1 ) f r ü h e r e A u f f a s s u n g e n b e s p r o c h e n . Er macht d a r a u f a u f m e r k s a m , d a ß d i e höchsten P u n k t e d e r S a n d e r k e g e l u n d d i e E n d e n der T u n n e l t ä l e r sich nicht i m m e r i n übereinstimmender

Lage zueinander

befinden.

D i e Ergebnisse v o n W E I S S ( 1 9 5 8 ) u n d

JASPERSEN ( 1 9 5 3 ) zeigen, d a ß bei B e r ü c k s i c h t i g u n g der K o r n g r ö ß e n v e r t e i l u n g e n

i n den

S a n d e r n u n d d e r h y d r o l o g i s c h e n V e r h ä l t n i s s e i m E i s ein genetischer Z u s a m m e n h a n g

zwi­

schen s u b g l a z i a l e n Flüssen u n d S a n d e r n n i c h t m e h r gefolgert w e r d e n k a n n . V o n h y d r o ­ logischen G e s i c h t s p u n k t e n a u s g e h e n d , scheint m a n d i e klassische T u n n e l t a l h y p o t h e s e

auf­

geben z u m ü s s e n . A u f g r u n d seiner S t u d i e n s c h l i e ß t K. HANSEN ( 1 9 7 1 ) , d a ß m e h r e r e d e r Täler bereits saale-(riß-)zeitlich angelegt u n d später

durch s e l e k t i v e E r o s i o n

übertieft

w u r d e n . Ä h n l i c h e A u f f a s s u n g e n bezüglich d e r s e l e k t i v e n Erosion ä u ß e r t e n auch W O L D S T E D T (1961) u n d GRIPP (1964, 1 9 7 5 ) .

Eine n e u e H y p o t h e s e ü b e r d i e E n t s t e h u n g e i n i g e r T u n n e l t ä l e r h a t BERTHELSEN ( 1 9 7 2 ) dargelegt. A u f g r u n d der Eisbelastung ( A b b . 2 ) w i r d der U n t e r g r u n d unter d e m Eis her­ abgedrückt ( A b b 2 B). Der dabei auftretende

isostatische D r u c k i n der E r d k r u s t e

unter

d e m Eis k ö n n t e einen M a t e r i a l t r a n s p o r t a u s d e m Bereich u n t e r d e m Eis z u m E i s r a n d e r ­ z w i n g e n . F a l l s dies geschieht, m ü ß t e dies z u r B i l d u n g eines e i s r a n d p a r a l l e l e n W u l s t e s füh­ ren ( A b b . 2 C ) . W e n n d a n n d e r w e i t e r e E i s v o r s t o ß

rascher v o n s t a t t e n

geht a l s d e r b e ­

schriebene isostatisch b e d i n g t e M a t e r i a l t r a n s p o r t , k ö n n t e d a s E i s a u f den v o n i h m geschaf­ fenen e i s r a n d p a r a l l e l e n W u l s t g e l a n g e n ( A b b . 2 D ) . S c h m e l z w a s s e r , d i e a n d i e s e r P h a s e

182

Steen Sjörring

B

\\\\\\\

\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ w \ \ w w w

\\u\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

F

mwmmmmM

T \ i ytTT

Abb. 2: Darstellung der hypothetischen Genese der Tunneltäler. Jutland im Querschnitt (140 k m ) .

Die Profile sind in fünfzigfacher Überhöhung gezeichnet. Erläuterung: siehe Text.

d e n E i s r a n d v e r l a s s e n , f ä n d e n n u n e i n e v o m E i s r a n d w e g gerichtete O b e r f l ä c h e n n e i g u n g v o r u n d h ä t t e n in R i c h t u n g der N e i g u n g subaerisch T ä l e r e r o d i e r e n k ö n n e n . S p ä t e r w a r e n d i e T ä l e r bei Ü b e r s c h r e i t u n g d u r c h d a s Eis durch s e l e k t i v e Erosion ü b e r p r ä g t w o r d e n (Abb. 2 E).

Diese s e l e k t i v e E r o s i o n k ö n n t e v i e l l e i c h t m i t P e r m a f r o s t i m Z u s a m m e n h a n g s t e h e n , d a dessen T i e f e u n t e r S c h m e l z w a s s e r f l ü s s e n g e r i n g e r a l s in der U m g e b u n g g e w e s e n s e i n dürfte. B e i m V o r d r i n g e n des Eises k ö n n t e d a s u n t e r d e r P e r m a f r o s t z o n e einem e n t s p r e ­ chend e r h ö h t e n D r u c k a u s g e s e t z t e P o r e n w a s s e r u n t e r U m s t ä n d e n i m Bereich der F l u ß ­ l ä u f e nach oben d r i n g e n u n d d a d u r c h d i e s e l e k t i v e E r o s i o n b e g ü n s t i g e n . W e n n diese H y p o ­ these zutrifft, s o l l t e es m ö g l i c h s e i n , d i e a l t e n F l u ß l ä u f e unter d e n S a n d e r n zu f i n d e n .

Bisher h a t n u r H E L L E R ( 1 9 6 1 ) u n t e r S a n d e r n b e g r a b e n e T ä l e r in W e s t j ü t l a n d beschrieben.

D i e s e T ä l e r k ö n n t e n w e i c h s e l z e i t l i c h e B i l d u n g e n o d e r a b e r auch ä l t e r s e i n . Ü b e r d a s A l t e r d e r T u n n e l t ä l e r l i e g e n m e h r e r e I n f o r m a t i o n e n v o r . ANDERSEN ( 1 9 7 3 , 1 9 7 4 ) u n d SCHRÖDER ( 1 9 7 4 ) k o n n t e n nach T i e f b o h r u n g e n u n d g e o p h y s i k a l i s c h e n U n t e r ­ suchungen in d e r U m g e b u n g v o n A a r h u s b e w e i s e n , d a ß unter e i n i g e n v o n ihnen ü b e r -

Tunneltäler in Dänemark

183

prüften T u n n e l t ä l e r n u n d s p ä t g l a z i a l e n E n t w ä s s e r u n g s t ä l e r n ä l t e r e T ä l e r v o r k o m m e n , d i e s t e l l e n w e i s e Tiefen v o n m e h r a l s 1 0 0 m u n t e r d e m M e e r e s s p i e g e l a u f w e i s e n .

In m e h r e r e n dieser b e g r a b e n e n T u n n e l t ä l e r t r e t e n g l a z i a l e u n d i n t e r g l a z i a l e S e d i m e n t e auf. Dies bedeutet, d a ß d i e T ä l e r nicht n u r w e i c h s e l z e i t l i c h e n t s t a n d e n sind, s o n d e r n z u m T e i l n u r w e i c h s e l z e i t l i c h ü b e r p r ä g t w u r d e n . ANDERSEN ( 1 9 7 2 ) h a t e r w ä h n t , d a ß d i e t e r ­ t i ä r e n A b l a g e r u n g e n J ü t l a n d s i m g r o ß e n u n d g a n z e n nach S W e i n f a l l e n . Er d e u t e t a n , d a ß a l t e T ä l e r bereits i m T e r t i ä r g e b i l d e t w u r d e n .

MARCUSSEN ( 1 9 7 7 ) v e r m u t e t , d a ß e i n i g e d e r T u n n e l t ä l e r w e i c h s e l z e i t l i c h e n A l t e r s s i n d , d a m a n a n m e h r e r e n S t e l l e n a n e r o d i e r t e E e m a b l a g e r u n g e n in d e n T a l h ä n g e n finden k a n n .

D a z u ist z u b e m e r k e n , d a ß sich e i n i g e s e i n e r L o k a l i t ä t e n nicht i n T u n n e l t ä l e r n , s o n d e r n in s p ä t g l a z i a l e n E n t w ä s s e r u n g s t ä l e r n befinden. MARCUSSEN schließt jedoch nicht a u s , d a ß e i n i g e d e r T u n n e l t ä l e r ä l t e r sein k ö n n t e n . D i e a l t e r n a t i v e „ T u n n e l t a l " - h y p o t h e s e ( N i e d e r t a u - t ä l e r n ) v o n MARCUSSEN ( 1 9 7 7 ) scheint ü b r i g e n s d e r H y p o t h e s e v o n H O R M A N N ( 1 9 6 7 ) , d i e v o n GRIPP ( 1 9 7 4 ) besprochen w u r d e , z u m V e r w e c h s e l n ä h n l i c h z u sein.

In D ä n e m a r k h a t d a s O d d e r - E l b o - T a l ( A b b . 1 u . 3 ) eine S o n d e r s t e l l u n g a l s „ T u n n e l ­ t a l " g e w o n n e n . Dieses T a l w e i s t eine g a n z a b w e i c h e n d e R i c h t u n g v o n den ü b r i g e n T u n n e l ­ t ä l e r n i m selben R a u m auf. K . MILTHERS ( 1 9 4 2 ) m e i n t e , d a ß d a s O d d e r - E l b o - T a l l ä n g e r e Z e i t m i t T o t e i s gefüllt w a r , d a es einen s p ä t e r e n k r e u z e n d e n E i s v o r s t o ß überleben k o n n t e .

Abb. 3: Das Odder-Elbo-Talsystem (frei nach S . HANSEN, NIELSEN 1 9 6 0 und BERTHELSEN 1 9 7 2 ) .

Zeichenerklärung: 1 . Sander u n d Entwässerungstäler des jungbaltischen Eisvorstoßes, 2 . Die HARDER'sche Eisrandlinie, 3. Das Odder-Elbo-Tal.

184

Steen Sjörring

Abb. 4: Höhenliniekarte im Raum südlich von Aarhus (Ausschnitt nach HARDER 1908). Lokalisie­ rung s. Abb. 3. Höhenlinieabstand: 30 Fuss = 9,4 Meter. Ausgezogene und gestrichelte Linien sind Hauptwege und Eisenbahnstrecken; Kreuze darstellen Kirchen.

Tunneltäler in Dänemark

185

Abb. 5 : Rechts: Höhenliniekarte in der Umgebung von Aabenraa (nach JESSEN 1 9 4 5 ) , Höhenlinie­ abstand: 1 0 Meter. Links: Höhenliniekarte des p r ä q u a r t ä r e n Untergrundes (nach RASMUSSEN 1 9 6 0 ) in demselben Gebiet.

186

Steen Sjörring

BERTHELSEN ( 1 9 7 2 ) n i m m t a n , d a ß es sich u m e i n U r s t r o m t a l h a n d e l n k ö n n t e . E r f o l ­ gert dies a u s d e m U m s t a n d , d a ß es g e n a u p a r a l l e l m i t d e m G u d e n a a - T a l s y s t e m v e r l ä u f t , das als s p ä t g l a z i a l e s E n t w ä s s e r u n g s s y s t e m d e r H A R D E R ' s c h e n E i s r a n d l a g e g e d e u t e t w i r d .

Auch die M o r p h o l o g i e w e i s t d a r a u f hin ( A b b . 4 ) , d a ß d a s O d d e r - E l b o - T a l eher e i n e x t r a ­ m a r g i n a l e s T a l ist a l s ein T u n n e l t a l .

D i e b r e i t e n T u n n e l t ä l e r in J u t l a n d , i n n e r h a l b d e r HARDER'schen E i s r a n d l a g e , s i n d o h n e Z w e i f e l v o n d e m dieser E i s r a n d l a g e z u g e h ö r i g e n E i s v o r s t o ß g l a z i a l übertieft w o r ­ den ( A b b . 5 ) . W a h r s c h e i n l i c h w u r d e n die T u n n e l t ä l e r a u ß e r h a l b dieses Eisvorstoßes ( A b b .

1 u. 5) e b e n f a l l s d u r c h s e l e k t i v e Erosion (in d i e s e m F a l l durch einen ä l t e r e n E i s v o r s t o ß bis z u r UssiNG'schen E i s r a n d l i n i e ) ü b e r p r ä g t . S i e s i n d a b e r u r s p r ü n g l i c h durch a q u a t i s c h e Erosion p r o g l a z i a l ( o d e r p r ä g l a z i a l ) a n g e l e g t w o r d e n u n d w a h r s c h e i n l i c h p r ä - w e i c h s e l zeitlichen U r s p r u n g s .

Die T u n n e l t ä l e r auf N o r d s e e l a n d haben ein a n d e r e s A u s s e h e n ( A b b . 6 ) . S i e k ö n n e n auch über b e g r a b e n e n T ä l e r n l i e g e n , ä h n e l n a b e r m e h r e i n e m F l u ß n e t z im T o t e i s . Oft fin­ det m a n in i h n e n k l e i n e Oser, v o n denen a n g e n o m m e n w i r d , d a ß sie in S p a l t e n e i n e s a b ­ schmelzenden T o t e i s e s g e b i l d e t w u r d e n .

Für eine g e n a u e D e u t u n g dieser verschiedenen T ä l e r b e n ö t i g e n w i r neue

Untersuchun­

gen, die G l a z i a l s t r a t i g r a p h i e u n d isostatische B e w e g u n g e n b e s o n d e r s berücksichtigen.

Abb. 6: Kartenausschnitt von Nordseeland (frei nach V. MILTHERS 1935). Gestrichelte Kurven sind Höhenlinien des präquartären Untergrundes (Abstand in Meter). Schraffierte Flächen dar­ stellen Tunneltäler.

Tunneltäler in Dänemark

A b s c h l i e ß e n d k a n n gesagt w e r d e n , d a ß w i r in Z u k u n f t den A u s d r u c k n u r m i t g r ö ß t e r V o r s i c h t gebrauchen s o l l t e n .

Dank.

Für k r i t i s c h e D i s k u s s i o n e n u n d für H i l f e bei der Ü b e r s e t z u n g D r . W a l t e r V o r t i s c h ( M a r b u r g ) herzlich d a n k e n .

187

„Tunneltal"

möchte ich

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iS8

Steen Sjörring

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Nachtrag Während der Drucklegung erschien die Arbeit KRONBORG, C., BENDER, H. & LARSEN, G. (1978) Tektonik som en mulig medvirkende ärsag til daldannelser i M i d t j y l l a n d . — Danm. Geol. Unders., Ärborg 1977: 63—76; Kopenhagen, in die die Entstehung von Tunneltälern in Zusammenhang mit Tektonik im Untergrund vorgeschlagen worden sind.

Eiszeitalter

u.

Gegenwart

29

189—200 7 fig.

Hannover

1979

Remarks on the Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland Upper Pleistocene, channel, fluviatile erosion, glacial erosion, glacier, glacial lake NW-Polish Lowlands MlCHAL PASIERBSKI *)

A b s t r a c t : The origin of the majority of subglacial channels and similar valleys in Nothern Poland, taking in account their character and differenciated shape (narrow, deep, long and curved) is connected w i t h erosional a c t i v i t y of subglacial waters.

But the author based on several examples shows, that some of these channels have a more combined genesis, when the main factor has been the inland ice (narrow, small ice tongues).

[Zur G e n e s e subglaziärer R i n n e n t ä l e r im nördlichen Polen] Kurzfassung: Die Entstehung der meisten subglaziären Rinnentäler sowie ähnlicher Talformen in Nordpolen w i r d ihrer Eigenschaften wegen (eng, tief, lang und gewunden) allge­ mein mit der Erosionstätigkeit der subglazialen Wässer in Verbindung gebracht.

Der Verfasser zeigt an ausgewählten Beispielen, daß ein Teil dieser Rinnentäler eine mehrfach kombinierte Entstehung aufweist, wobei als Hauptagens schmale und kleine erodierende Eisloben infrage kommen.

S t r e s z c z e n i e : Geneza wiekszosc.i rynien subglacjalnych oraz dolin o podobnym charakterze w Polsce Polnocnej, biorac pod uwage^ ich zroznicowany ksztalt (wqskie, glebokie, dlugie i kr^te) u w a z a n a jest powszechnie jako w y n i k erozyjnej dzialalnosci wod subglacjalnych.

Autor w oparciu o w y b r a n e przyklady wykazuje, ze niektöre z tych rynien majq bardzicj zlozona, genez^, gdzie g l o w n y m czynnikiem w ich formowaniu ostatecznego ksztaltu byl l^dolod (w^skie, male loby lodowcowe).

Preface S u b g l a c i a l channels a r e l a n d f o r m s c h a r a c t e r i s t i c of a g l a c i a l e n v i r o n m e n t , t h e y occur in a r e a s of ground m o r a i n e s a n d o u t w a s h e s as w e l l a s of e n d m o r a i n e s , a n d t h e y cut across p r a d o l i n a s a n d f l u v i a l v a l l e y s . A l s o c h a r a c t e r i s t i c is t h a t as r u l e t h e y r u n p a r a l l e l to each o t h e r . W h e r e t h e y meet an o b s t r u c t i o n t h e y e i t h e r e n d t h e i r run, or t h e y k e e p going m e r e l y c h a n g i n g t h e i r direction. S o m e t i m e s t h e y a p p e a r in a f a n - l i k e p a t t e r n , s h o w i n g differences i n w i d t h s a n d c h a n g e s in d e p t h s , it a l s o h a p p e n s t h a t such channels cross each other a t v a r i o u s angles. T h e floor r e l i e f of the s u b g l a c i a l channels is r a g g e d a n d u n e v e n , their l o n g p r o f i l e s show n u m e r o u s steps a n d o v e r d e e p e n i n g s , these l a t t e r fil­ led w i t h l a k e w a t e r . N e a r the i n l a n d ice m a r g i n t h e s u b g l a c i a l channels b r e a k off, e n d i n g t h e i r run, this f e a t u r e GALON ( 1 9 6 5 ) considers e v i d e n c e of the f a r t h e s t e x t e n t of the L a s t G l a c i a t i o n .

After M A J D A N O W S K I

( 1 9 5 0 ) the s u b g l a c i a l c h a n n e l s o c c u r in highest

concentration

in the e n d m o r a i n e z o n e , n e x t come m o r a i n e p l a t e a u s w h i l e o u t w a s h sheets r e v e a l differ­ ences in channel d e n s i t y . W h e r e a s a l l c h a r a c t e r i s t i c f e a t u r e s of s u b g l a c i a l c h a n n e l s a r e Address of the author: Dr. M. P a s i e r b s k i , Dep. of Geogr. Nicholas Copernicus Univer­ sity, ul. Fredry 8. 87-100 Torun, Poland.

1.90

Michal Pasierbski

k n o w n for a l o n g t i m e , t h e p r o b l e m of t h e i r o r i g i n c o n t i n u e s to be one of t h e m o o t p o i n t s l a c k i n g a s a t i s f a c t o r y e x p l a n a t i o n i n g l a c i a l e n v i r o n m e n t , a n d therefore is often t h e o b 足 ject of c o n t r o v e r s i e s .

Evolution

of o p i n i o n s

about

the origin

of s u b g l a c i a l

channels

T h e oldest c o n c e p t of h o w such c h a n n e l s m a y h a v e d e v e l o p e d w a s w h a t w a s c a l l e d t h e " t e c t o n i c c o n c e p t " a t t h a t t i m e p u t f o r w a r d b y BERENDT ( 1 8 6 3 ) . S e v e r a l y e a r s l a t e r BERENDT ( 1 8 7 9 ) t o o k it for g r a n t e d t h a t these c h a n n e l s h a d o r i g i n a t e d i n i c e c r e v a s s e s as t h e effect of m e l t w a t e r a c t i o n . N e x t i t w a s JENTZSCH ( 1 8 8 4 ) in w h o s e belief these channels w e r e of s u b g l a c i a l o r i g i n , a n d i n h i s o p i n i o n t h e d i r e c t i o n of s u b g l a c i a l s t r e a m s m i g h t often h a v e been i n d e p e n d e n t of t h e d i r e c t i o n in w h i c h t h e ice w a s m o v i n g .

In KOZARSKI'S ( 1 9 6 6 / 7 ) o p i n i o n JENTZSCH c a m e v e r y n e a r to i n t r o d u c i n g h y d r o s t a t i c p r e s s u r e i n t o t h e process of channel f o r m a t i o n , b u t finally i t w a s USSING ( 1 9 0 3 ) , a n d after h i m W E R T H ( 1 9 0 7 ) , w h o took this s t a n d . I n this m a t t e r u n c o m m o n l y i m p o r t a n t w e r e t h e o b s e r v a t i o n s m a d e b y USSING. O n J u t l a n d this scientist observed a close i n t e r r e l a t i o n b e t w e e n s u b g l a c i a l c h a n n e l s a n d t h e s t a r t i n g p o i n t s of o u t w a s h sheets i s s u i n g from chan足 nel o u t l e t s in t h e s h a p e of w i d e s p r e a d c o n e s . USSING'S d i s c o v e r y of this r e c u r r e n c e b e c a m e a n i m p o r t a n t e l e m e n t in c o n t r o v e r s i e s a b o u t t h e e r o s i v e character of s u b g l a c i a l channels.

T h e problematics introducted b y USSING w e r e later considerably e x p a n d e d a n d documen足 ted by WERTH ( 1 9 0 8 / 9 ) .

A s e p a r a t e p a g e in i n v e s t i g a t i o n s of s u b g l a c i a l channels refers to research w o r k b y W O L D S T E D T ( 1 9 2 3 , 1 9 2 6 , 1 9 5 2 , 1 9 5 4 ) . I n i t i a l l y he w a s i n full a c c o r d w i t h U S S I N G ' S ( 1 9 0 3 )

a n d WERTH'S ( 1 9 0 8 / 9 ) opinions, t r y i n g t o s u p l e m e n t t h e m b y his o w n field w o r k in t h e n o r t h e r n p a r t s of G e r m a n y a n d P o l a n d . H o w e v e r , g r a d u a l l y WOLDSTEDT c o m e to p r e f e r a different c o n c e p t : h e assumed t h a t p a r t of t h e s u b g l a c i a l channels those of c o n s i d e r a b l e w i d t h , m a y h a v e o r i g i n a t e d from t h e e r o s i v e a c t i o n of g l a c i e r lobes. T h i s e x p l a i n s w h y in 1 9 2 9 h e m a i n t a i n e d t h a t a n y sort of channels f o r m a t i o n is c o n n e c t e d w i t h g l a c i a l erosion, this belief h e k e p t u p u n t i l 1 9 5 2 , w i t h t h e definite assertion t h a t i n t h e a r e a of t h e L a s t G l a c i a t i o n t h e s u b g l a c i a l c h a n n e l s h a v e r e s u l t e d from a n e r o s i v e a c t i o n of t h e i n l a n d i c e , w h i l e n o t d i s p u t i n g s o m e c o - a c t i o n of m e l t w a t e r s t r e a m s i n t h i s process, he e m p h a s i z e d t h a t t h e i r p a r t used to be l i m i t e d to t h e i n i t i a l stage of dissection of t h e s u b 足 s t r a t u m w h i c h , s u b s e q u e n t l y , w a s s c u l p t u r e d b y t h e i n l a n d ice. In h i s field e x a m i n a t i o n s WOLDSTEDT u s e d t o scrutinize t h e w i d e l y r a d i a t i n g e n d depressions k n o w n f r o m t h e A l p i n e f o r e l a n d . I n h i s a t t e m p t of d i s c e r n i n g r e s e m b l i n g e x a m p l e s i n l o w l a n d a r e a s h e d i s c o v e r e d s i m i l a r i t i e s i n t h e O d r a l o b e w h e r e he b e l i e v e d t h e channels of t h e P r e n z l a u a n d t h e R a n d o w r i v e r s a s w e l l a s t h e v a l l e y s of t h e l o w e r O d r a a n d of L a k e M i e d w i e to h a v e been s c u l p t u r e d b y t h e a c t i o n of n a r r o w g l a c i a l lobes. In a d d i t i o n WOLDSTEDT i n d i c a t e d e x a m p l e s f r o m N o r t h A m e r i c a ( L a k e M i c h i g a n ) , from t h e B a l t i c b a s i n a n d from F e n n o s c a n d i a w h e r e h e a l s o b e l i e v e d t h e c h a n n e l s to h a v e d e v e l o p e d d u e to g l a c i a l erosion.

H o w e v e r , some v a c i l l a t i o n in w h a t h e u s e d to b e l i e v e c a n l a t e r be o b s e r v e d i n W O L D STEDT'S book " D a s E i s z e i t a l t e r " p u b l i s h e d i n 1 9 5 4 , w h e r e h e s p e a k s less d e c i s i v e l y a b o u t t h e g l a c i a l o r i g i n of s u b g l a c i a l c h a n n e l s .

WOLDSTEDT'S c o n c e p t s g a i n e d b o t h s u p p o r t e r s a n d opponents. O n e of t h e f o r m e r w h o t o o k u p a n d p u r s u e d this concept w a s JASPERSEN ( 1 9 5 3 ) w h o d u r i n g h i s field studies on the C y m b r i a n p e n i n s u l a a t t e m p t e d t o a p p l y to f u r t h e r a r e a s t h e results he o b s e r v e d here.

A l s o a f o l l o w e r of a g l a c i a l o r i g i n of t h e c h a n n e l s seems to h a v e been LIEDTKE ( 1 9 7 5 ) .

T h i s scientist, c o m m e n t i n g upon USSING'S ( 1 9 0 3 ) s u g g e s t i o n s about t h e close r e l a t i o n s of o u t w a s h sheets t o g l a c i a l channels, a r r i v e d a t t h e c o n c l u s i o n t h a t o u t w a s h sheets d o not

Remarks on trie Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland

191

a l w a y s h a v e t o be c o n n e c t e d w i t h g l a c i a l c h a n n e l s . A s an e x a m p l e h e i n d i c a t e s t h e 7 0 0 k m p a r t of a P o m e r a n i a n e n d m o r a i n e w h e r e o u t w a s h p l a i n s c o v e r a s much as 6 5 0 k m w h i l e the a r e a of a g r o u n d m o r a i n e is l i m i t e d t o 5 0 k m . This e v i d e n c e m a d e h i m a s s u m e t h a t g l a c i a l c h a n n e l s w e r e b y n o m e a n s the o n l y s o u r c e t h a t used to s u p p l y the s a n d y deposits forming o u t w a s h p l a i n s . A n a d d i t i o n a l a r g u m e n t p u t f o r w a r d b y LIEDTKE ( 1 9 7 5 ) , i n ­ c i d e n t a l l y e n d o r s i n g WOLDSTEDT'S concept, is t h e presence of s t e p s in t h e s u b g l a c i a l chan­ nels, he c o m p a r e s them w i t h s i m i l a r steps o b s e r v e d in fiords a n d A l p i n e v a l l e y s . F u r t h e r ­ more LIEDTKE c a l l s a t t e n t i o n t o a n o t h e r of h i s o b s e r v a t i o n s : h o w t h e s u b g l a c i a l channels g r o w m o r e n a r r o w a n d less d e e p w h e r e t h e y a p p r o a c h the l i n e of t h e i n l a n d i c e m a r g i n .

In his o p i n i o n , t h e g e o m o r p h o l o g i c a l a c t i o n of w a t e r should b e most effective a t p l a c e s w h e r e s u b g l a c i a l w a t e r s issue, therefore h e r e t h e channels s h o u l d be deepest. N o t w i t h ­ s t a n d i n g a l l t h e a b o v e a r g u m e n t s , LIEDTKE a l s o p e r c e i v e d o t h e r e v i d e n c e t h a t c o n t r a d i c t s a g l a c i a l o r i g i n of the c h a n n e l s , such a s : t h e i r w i n d i n g r u n , t h e i r f a n - l i k e p a t t e r n , a n d other d e t a i l s . U l t i m a t e l y h e a d m i t s this p r o b l e m t o be a difficult one, a n d t h a t i n d e l i ­ b e r a t i n g a b o u t t h e o r i g i n of t h e channels m a i n l y i n t o a c c o u n t s h o u l d be t a k e n : g l a c i a l erosion, e r o s i o n b y s u b g l a c i a l w a t e r s , p a r t l y a l s o specific t e c t o n i c s even processes of salt leaching c a u s i n g t h e f o r m a t i o n of i n i t i a l d e p r e s s i o n s . H e a d v i s e s t h a t , u p to t h e t i m e a definite e x p l a n a t i o n of t h e o r i g i n of these c h a n n e l s is s e c u r e d , t h e y should be c a l l e d glacial channels.

In P o l i s h l i t e r a t u r e WOLDSTEDT'S o p i n i o n s w e r e t a k e n u p b y KONDRACKI ( 1 9 6 5 ) in whose belief t h e channel d i m e n s i o n s ( t h e i r c o n s i d e r a b l e w i d t h s ) p r e c l u d e a s s u m i n g t h e m to h a v e o r i g i n a t e d from a n e r o s i v e a c t i o n of f l o w i n g w a t e r . O n t h e o t h e r h a n d K O Z A R S K I ( 1 9 6 6 / 7 ) i n s i s t s , t h a t o n l y a m i n o r p a r t of t h e channels o b s e r v e d i n P o l a n d a n d i n the G e r m a n P l a i n m a y h a v e been formed b y g l a c i a l erosion. H e feels u n a b l e to a g r e e w i t h WOLDSTEDT'S concepts in t h e i r full scope, b e c a u s e in his o w n o p i n i o n most of t h e chan­ nels a r e s m a l l a n d r u n in a w i n d i n g course, a n d n e a r g l a c i t e c t o n i c d i s t u r b a n c e s t h e y a r e altogether lacking.

A u t h o r s l i k e NECHAY

(1932),

MAJDANOWSKI ( 1 9 5 0 ) ,

GALON

(1965)

a n d others a g r e e in t h e i r p u b l i c a t i o n s t h a t t h e p r i n c i p a l a g e n t f o r m i n g these channels must h a v e b e e n m e l t w a t e r s t r e a m s . Even so, t h i s in no w a y p r e c l u d e s the p o s s i b i l i t y t h a t the channels m i g h t h a v e been s e c o n d a r i l y t r a n s f o r m e d b y n a r r o w g l a c i e r lobes. E x a m p l e s of such processes, t h o u g h b u t f e w , a r e k n o w n f r o m l i t e r a t u r e ( G A L O N 1 9 5 2 ; ROSZKOWNA 1 9 6 4 ; K O Z A R S K I 1 9 6 5 ; PASIERBSKI 1 9 7 3 , 1 9 7 5 ) .

As c a n b e seen, this brief s u r v e y of r e l e v a n t l i t e r a t u r e discloses t h a t , o u t s t a n d i n g a n d c o n s t a n t l y r e c u r r i n g in c o n t r o v e r s i e s a b o u t t h e o r i g i n of t h e c h a n n e l s , a r e t w o c o n c e p t s in which t h e m a i n a g e n t is e i t h e r g l a c i a l e r o s i o n or erosion b y s u b g l a c i a l w a t e r s . H o w ­ ever, i t s h o u l d be k e p t i n m i n d t h a t often t h e s e t w o processes w e r e s u p e r i m p o s e d u p o n each other, t h a t one m a y h a v e c l e a r e d the w a y t o t h e other, a n d c o n v e r s e l y .

Area

of

research

In the p r e s e n t s t u d y t h e a u t h o r p u r p o s e l y s e l e c t e d such c h a n n e l s in N o r t h e r n P o l a n d w h o s e f e a t u r e s a d m i t t e d t h e a s s u m p t i o n t h a t t h e y h a v e r e s u l t e d from the c o - a c t i o n of g l a c i a l lobes a n d relief m a d e it possible t o c o r r e l a t e them w i t h l a n d f o r m s c l a s s i c a l in this respect, such a s t h e T o l l e n s e - S e e Becken ( J A N K E 1 9 6 1 ) a n d t h e M a l c h i n e r Becken (REIN­ HARD & RICHTER 1 9 5 8 ) , b u t w h e r e definite g e o l o g i c a l e v i d e n c e w a s l a c k i n g . W o r t h m e n ­ tioning a r e : 1 . t h e channel of Z a r n o w i e c k i e L a k e , 2 . the channel of C h a r z y k o w y L a k e , 3 . the channel of L a k e M i e d w i e (Fig. 1 ) .

Fig. 1: Subglacial channels of the last glaciation in Poland (after GALON 1 9 7 2 ) . 1. subglacial chan足 nels; 2 . subglacial channels transformed by rivers; 3 . areas discussed by the author.

Remarks on the Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland

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1. T h e channel of Z a r n o w i e c k i e L a k e S i t u a t e d f a i r l y close t o t h e B a l t i c shore this c h a n n e l passes t w o g e n e t i c a l l y d i v e r g e n t g e o m o r p h o l o g i c a l u n i t s : a m o r a i n e p l a t e a u a n d a n a c c u m u l a t i o n l o w l a n d . T h e l e n g t h of this channel i s s o m e 1 2 k m , 2 / 3 of which is o c c u p i e d b y Z a r n o w i e c k i e L a k e . I n i t s n o r ­ t h e r n p a r t w h e r e t h e t w o g e o m o r p h o l o g i c a l u n i t s a d j o i n each o t h e r , t h e channel is w i d e s t , u p t o a b o u t 3 k m , i n s o u t h w a r d d i r e c t i o n it g r o w s n a r r o w e r t o a b o u t 2 k m a n d a t t h e channel o u t l e t a r a d i a l s y s t e m of channels c a n b e o b s e r w e d t h a t b e a r s features different from those d e s c r i b e d a b o v e . A l o n g both slopes of t h e channel t h e m o r a i n e p l a t e a u rises to 1 1 0 m a.s.l., f u r t h e r on s u b s i d i n g g r a d u a l l y s o m e 4 0 m — s e e m i n g l y this is t h e p i c t u r e of a n a s y m e t r i c a l r i d g e s u r r o u n d i n g t h e c h a n n e l f r o m east a n d w e s t . T h e c o n s i d e r a b l e difference b e t w e e n t h e s u r f a c e of t h e m o r a i n e p l a t e a u a n d t h e w a t e r level in t h e l a k e a m o u n t i n g t o 8 0 — 1 0 0 m — l e d to h e a v y d i s s e c t i o n of t h e c h a n n e l scarps b y r a i n f a l l a n d g r o u n d w a t e r . Z a r n o w i e c k i e L a k e o c c u p i e s a l m o s t t h e w h o l e w i d t h of t h e c h a n n e l , its floor is l e v e l c o n s t i t u t i n g w h a t is c a l l e d a c r y p t o d e p r e s s i o n . I t w a s p r o b a b l y t h e s h a p e of t h e channel a n d of e l e v a t i o n s u r r o u n d i n g t h e channel t h a t m a d e SONNTAG ( 1 9 1 1 ) p u t f o r w a r d h i s thesis t h a t a n arch of e n d m o r a i n e s i s s u r r o u n d i n g t h e channel, a n d t h a t these e n d m o r a i n e s a r e t h e result of a d i l a t i o n of t h e c h a n n e l b y a n a r r o w g l a c i a l lobe. T o s o m e e x t e n t SONNTAG'S o p i n i o n w a s c r i t i c i z e d b y P A W L O W S K I ( 1 9 2 2 ) a n d , l a t e r on, b y Z A B O R S K I

( 1 9 3 3 ) . B o t h d i s p u t e d t h e e x i s t e n c e of a n e n d m o r a i n e arch s u r r o u n d i n g t h e l a k e ; after ZABORSKI these e l e v a t i o n s w e r e f o r m e d b y some d i l a t i o n of t h e c h a n n e l b y a g l a c i e r lobe, b u t t o h i m t h e y d o n o t b e a r t h e features of e n d m o r a i n e s . L a t e r o n this opinion w a s a l s o u p h e l d b y ROSZKOWNA ( 1 9 6 4 ) w h o reports s u c c e s s i v e stages of f o r m a t i o n a n d d e c a y of the g l a c i e r lobe a n d i n d i c a t e s t h a t d r a i n a g e used t o p r o c e e d h e r e i n s o u t h w a r d d i r e c t i o n .

Fig. 2: Areal distribution of floes of Tertiary deposits around of Zarnowieckie Lake. 1. floes of Tertiary deposits; 2. altitudinal poinM. 13

Eiszeitalter u. Gegenwart

Michal Pasierbski

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F i e l d i n v e s t i g a t i o n s c a r r i e d on b y the p r e s e n t a u t h o r in the s p r i n g of 1 9 7 7 r e v e a l e d on the f r i n g e of t h e coastal l o w l a n d a n d in t h e v i c i n i t y of the c h a n n e l the p r e s e n c e of M i o c e n e floes in t h e Q u a t e r n a r y d e p o s i t s ( F i g . 2 ) . F u r t h e r m o r e , a d e t a i l e d a n a l i s i s of t h e g e o l o g i c a l s t r u c t u r e , d o w n w a r d f r o m the surface of the m o r a i n e p l a t e a u to the c h a n n e l b o t t o m , d i s c l o s e d g l a c i t e c t o n i c d i s t u r b a n c e s of a n a s y m m e t r i c a l t y p e ; u p r i g h t folds, a n d h o r i z o n t a l shifting of s t r a t a ( F i g . 3 ) . M o s t d i s t i n c t l y v i s i b l e w e r e t h e s e p h e n o m e n a h a l f ­ w a y d o w n t h e channel s c a r p , f u r t h e r d o w n t h e y a r e concealed b y s a n d y deposits, w h i c h h e r e form n a r r o w level of k ä m e t e r r a c e .

TT!!

Fig. 3: Simplified geological section across of the Zarnowiec channel. 1. boulder c l a y ; 2. sands and gravels with boulders; 3. sands; 4. peat.

T h e p r e s e n c e of floes as w e l l as t h e d i s c o v e r y of g l a c i t e c t o n i c s t r u c t u r e s in the c h a n n e l e n t o u r a g e c o n s t i t u t e the missing l i n k a m o n g testimonies for a g l a c i a l o r i g i n of the Z a r n o w i e c k i e L a k e channel. T h i s confirms h o w c o r r e c t w a s SONNTAG'S ( 1 9 1 1 ) c o n c e p t a n d the o p i n i o n s of ZABORSKI ( 1 9 3 3 ) a n d ROSZKOWNA ( 1 9 6 4 ) a s w e l l , a l l of w h o m c o n ­ t e m p l a t e d this p r o b l e m b y k e e p i n g g e o m o r p h o l o g i c a l elements in m i n d . The a n a l y s i s of t h e l o c a l g e o l o g i c a l s t r u c t u r e i n d i c a t e s in the s u b s t r a t u m of the c h a n n e l the e x i s t e n c e of a fossil v a l l e y of c o n s i d e r a b l e d e p t h , b e c a u s e in t h e a x i s of this v a l l e y a l l g l a c i a l d e p o s i t s h a v e been d e s t r o y e d . This o b s e r v a t i o n is in so f a r essential as it s h o w s the p a r t p l a y e d b y depressions a n d b y v a l l e y s r u n n i n g p a r a l l e l w i t h the d i r e c t i o n of a d v a n c i n g i n l a n d ice, t h e y f a c i l i t a t e d differences in t h e r a t e of t h e ice motion w i t h i n the zone of t h e ice m a r g i n , a n d in consequence l e d to t h e f o r m a t i o n of g l a c i e r lobes of different sizes.

Remarks on the Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland

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2. T h e channel of C h a r z y k o w y L a k e S i t u a t e d w h e r e t h e B r d a o u t w a s h p l a i n a n d t h e K r a y n a P l a t e a u a r e in c o n t a c t , t h i s channel r u n s in N — S d i r e c t i o n a n d in its l e n g t h of 17 k m s h o w s a c o n s i d e r a b l e w i d t h , from 2 to 2,5 k m . T h e southern b a n k of the c h a n n e l , incised in a m o r a i n e p l a t e a u , is e n ­ closed b y an a s y m m e t r i c a l arch of e n d m o r a i n e s , c r e a t i n g the i m p r e s s i o n of a w i d e s p r e a d a m p h i t h e a t r e . T h e e a s t e r n w i n g of this arch is r a t h e r i n d i s t i n c t d u e to t h e presence t h e r e of m a n y n a r r o w c h a n n e l s e x t e n d i n g a t different e l e v a t i o n s ; in t h e i r p a t t e r n t h e y r e s e m b l e a f a n issuing f r o m o u t l e t of the c h a r z y k o w y c h a n n e l . Both the s h a p e a n d the p a t t e r n of t h e s u b g l a c i a l c h a n n e l s which occur here in a f a i r l y dense n e t w o r k , w i t h N — S , N W — S E a n d N E — S W d i r e c t i o n s p r e v a i l i n g c l e a r l y i n d i c a t e t h e i r being of a n o l d e r a g e t h e n t h e w i d e c h a r z y k o w y c h a n n e l w h i c h — a l t h o u g h s e e m i n g l y it m a y h a v e d e v e l o p e d from o n e of t h e s u b g l a c i a l c h a n n e l s — its p r e s e n t - d a y a p p e a r e n c e is d e f i n i t e l y d u e to the e r o s i v e a c t i o n of a n a r r o w g l a c i e r lobe ( F i g . 4 ) . B y t h e w a y , this a u t h o r h a s been v o i c i n g t h i s s a m e o p i n i o n a t a n e a r l i e r d a t e w h i l e s t u d y i n g t h e g e o l o g i c a l s t r u c t u r e of this r e g i o n (PASIERBSKI 1 9 7 5 ) .

Fig. 4: Arrangement and width of subglacial channels in comparison with C h a r z y k o w y L a k e basin. 1. subglacial channels.

In their m a j o r i t y t h e s u b g l a c i a l channels of t h e K r a y n a P l a t e a u a r e n a r r o w , w i n d i n g a n d v e r y deep. S o m e of t h a n dissect the Q u a t e r n a r y deposits to such e x t e n t t h a t t h e i r b o t t o m s l i e often i n M i o c e n e deposits. U n d e r t h e l a c u s t r i n e a n d o u t w a s h deposits a p p e a r s in t h e c h a r z y k o w y channel the b o u l d e r c l a y of t h e P o z n a n S t a g e ( F r a n k f u r t ) ( F i g . 5 ) .

T h i s b o u l d e r c l a y a p p e a r s also in the southern b a n k of the channel w h e r e it is s p r e a d o v e r some glacitectonically upthrusted sands and g r a v e l s .

13

*

196

Micha! Pasierbski

3. T h e channel of L a k e M i e d w i e S i t u a t e d in the c e n t r a l p a r t of the O d r a l o b e a n d e x t e n d i n g i n N — S d i r e c t i o n , t h i s channel is the l a r g e s t a m o n g those described so f a r . Its l e n g t h is a b o u t 2 0 k m . Its m e a n w i d t h 2 , 5 k m , t h o u g h in t h e southern p a r t t h e w i d t h exceeds 4 k m (Fig. 6 ) . T h e first to p o i n t out the g l a c i a l c h a r a c t e r of this channel w a s WOLDSTEDT ( 1 9 5 2 ) w h o a s c r i b e d a s i m i l a r o r i g i n to the v a l l e y s of the l o w e r O d r a , t h e P r e n z l a u a n d t h e R a n d o w a l s o . L a t e r on KARCZEWSKI ( 1 9 6 5 ) e s t a b l i s h e d , w h i l e s t u d y i n g the g e o m o r p h o l o g y of the P y r z y c e L o w l a n d t h a t t h e channel of t h e L a k e M i e d w i e h a s been f o r m e d b y a n a r r o w g l a c i e r lobe a n d in s u p p o r t i n g this a s s e r t i o n he i n d i c a t e s t h e r i d g e s of u p t h r u s t e d end m o r a i n e s f l a n ­ k i n g the southern a n d s o u t h e a s t e r n b a n k of t h e channel, he e v e n e n t e r s these r i d g e s i n his m a p . H o w e v e r , t h r e e y e a r s l a t e r KARCZEWSKI ( 1 9 6 8 ) changes his v i e w point r e g a r d i n g the o r i g i n of t h e channel of L a k e M i e d w i e , b y a s s u m i n g t h a t t h e b a s i n of L a k e M i e d w i e a n d the w h o l e channel h a d o n c e been filled b y d e a d ice. A s p r o o f of this a s s u m p t i o n h e m e n t i o n s t h e o c c u r r e n c e of s e t t l i n g structures i n the i c e - d a m m e d deposits. M o r e v e r he b e l i v e s , t h a t a l s o the steep d e e p of the s t r a t a o b s e r v e d in t h e u p t h r u s t e d end m o r a i n e s a n d the p r e s e n c e of h i g h l y fissil b o u l d e r c l a y m a y be e v i d e n c e of the settling w h i c h fol­ l o w e d the d e a d ice m e l t i n g .

T h e i n t e r p r e t a t i o n s u g g e s t e d b y KARCZEWSKI ( 1 9 6 8 ) c o n t a i n s some i n a c c u r a c i e s . E a s t of L a k e M i e d w i e the P y r z y c e L o w l a n d w h e r e h e d i s t i n g u i s h e d a set of levels, s h o w s a diversified r e l i e f a n d often b o u l d e r c l a y can be seen on its s u r f a c e — a fact not m e n t i o n e d b y K A R C Z E W S K I . T h e r i m s of these l e v e l s a r e i n d i s t i n c t a n d often t h e y s i m p l y p a s s i n t o each o t h e r . T h e m o r a i n e p l a t e a u , s t u d d e d w i t h d r u m l i n s , p a r t of w h i c h KARCZEWSKI ( 1 9 6 5 ) a t least b e l i e v e s to be of e r o s i v e o r i g i n , differs i n n o w a y from t h e g r o u n d level a d j o i n i n g it. N e x t to the d r u m l i n s o c c u r e s k e r r i d g e s b o t h on the p l a t e a u a n d on the h i g h e s t l e v e l of the P y r z y c e L o w l a n d . T h e close v i c i n i t y of t h e s e t w o l a n d f o r m s r e v e a l s t h a t t h e y w e r e f o r m e d d u r i n g different p e r i o d s the d r u m l i n s w h i l e the a r e a suffered g l a c i a t i o n , t h e e s k e r d u r i n g d e g l a c i a t i o n . P u t t o g e t h e r , these few r e m a r k s c o m b i n e i n t o a l o g i c a l t o t a l i n d i c a ­ t i n g the e r o s i v e o r i g i n of t h i s p a r t of the O d r a l o b e . T h e p a t t e r n in which the d r u m l i n s a n d the n a r r o w s u b g l a c i a l channels r u n n i n g p a r a l l e l w i t h t h e d r u m l i n s seem t o p r o v e t h e i r being of i d e n t i c a l a g e . O n the o t h e r h a n d t h e w i d e channel o c c u p i e d b y L a k e M i e d ­ w i e is here of l a t e r a g e , a s e c o n d a r y f o r m a t i o n , t h e s o u t h w a r d e x t e n s i o n of this c h a n n e l c a n be t r a c e d b e y o n d the O d r a lobe, but h e r e it t u r n s i r r e g u l a r a n d w i n d i n g .

R e m a r k s on the Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland

197

Fig. 6: Geomorphologie outline of M i e d w i e Lake surroundings (partly after KARCZEWSKI 1965).

1. moraine plateau; 2. end moraines; 3. drumlins; 4. eskers; 5. levels of P y r z y c e ice-dammed basin.

T h e e x a m i n a t i o n of the g e o l o g i c a l s t r u c t u r e of v i c i n i t y of L a k e M i e d w i e discoloses m a r k e d d i v e r g e n c e s i n t h e a l t i t u d e of t h e T e r t i a r y w h i c h rises to p a r t i c u l a r heights some 7 m b e l o w g r o u n d s u r f a c e as much a s a l o n g t h e w e s t e r n b a n k of t h e channel. T h i s h i g h p o s i t i o n of the t o p of t h e T e r t i a r y a n d the differences in the Q u a t e r n a r y deposits a l o n g t h e eastern a n d w e s t e r n side of the channel ( F i g . 7) i m p l y the p a s t occurrence of g l a c i 足 tectonic disturbances. Considering in addition the upthrusted end moraines observed b y KARCZEWSKI w h i c h b y n o m e a n s f o r t u i t o u s l y s u r r o u n d a r c h l i k e t h e southern r i m of t h e channel, it c l e a r l y a p p e a r s t h a t this v a l l e y is f o l l o w i n g the l i n e of a s u b g l a c i a l c h a n n e l d e v e l o p e d , in c o n s e q u e n c e of the e r o s i v e a c t i o n of a n a r r o w g l a c i e r lobe.

A p a r t from t h e a b o v e described c h a n n e l s w h o s e g l a c i a l o r i g i n is u n q u e s t i o n a b l e , t h e r e c a n be observed q u i t e a n u m b e r of o t h e r s in N o t h e r n P o l a n d w h i c h not o n l y on a c c o u n t

198

Micha! Pasierbski

amrj/ r~;>

&

Fig, 7 : Simplified geological section across of the Miedwie Lake.

3. Miocene deposits.

1. boulder clay; 2. sands;

of t h e i r s h a p e a n d t h e i r size c a n be l o o k e d u p o n as s u b g l a c i a l in o r i g i n . W o r t h m e n t i o n i n g a m o n g t h e m is t h e k i k o l s k a c h a n n e l s i t u a t e d on t h e Dobrzyfi P l a t e a u , some t i m e a g e d e s c r i b e d b y N E C H A Y ( 1 9 2 7 ) , the channel of K r e p s k i e L a k e on t h e K r a y n a P l a t e a u , as w e l l the channel issuing from the d r u m l i n field n e a r Zböjno i n v e s t i g a t e d b y NIEWIAROWSKI ( 1 9 5 7 ) . M o s t of these channels a r e m a r k e d b y d r u m l i n s s h o w i n g a u p t h r u s t e d i n t e r i o r s t r u c t u r e . N o t w i t h s t a n d i n g t h e f a c t these c h a n n e l s a r e b y m e a n s w i d e , the v e r y p r e s e n c e of d r u m l i n s is a p t to i n d i c a t e t h e i r o r i g i n .

Conclusions T h e d e v e l o p m e n t of i n v e s t i g a t i o n s a n d p o l e m i c which since a l o n g t i m e d e a l w i t h the o r i g i n of the s u b g l a c i a l channels is c o n s t a n t l y y i e l d i n g a d d i t i o n a l f a c t s b r o a d e n i n g o u r k n o w l e d g e . H o w e v e r , there c o n t i n u e to be a n u m b e r of open q u e s t i o n s l a c k i n g e x p l a n a ­ t i o n w h i c h u l t i m a t e l y solved, m a y p r o v e c o r r e c t either one of t h e concepts u n d e r deliberation.

T h e a n a l y t i c a l s t u d y of the p a t t e r n a n d t h e d i s t r i b u t i o n of channels in N o r t h e r n P o l a n d ( F i g . 1) i n d i c a t e t h a t in t h e i r v a s t m a j o r i t y these l a n d f o r m s a r e short. A p a r t f r o m f e w e x c e p t i o n s , t h e i r d i r e c t i o n is a l w a y s p e r p e n d i c u l a r to t h e l i n e in which t h e i n l a n d ice m a r g i n c a m e to rest. T h e r e s u l t of t h i s r u l e is a s p a t i a l difference in the r u n of the c h a n n e l s in the a r e a s of p a r t i c u l a r g l a c i a t i o n s t a g e s ( B r a n d e n b u r g , F r a n k f u r t , P o m e r a n i a n ) .

E v e n so, t h e r e a r e c e r t a i n d i r e c t i o n s i n c o m m o n for a l l s t a d i a l s — s h o w i n g t h a t these c h a n n e l s d i d o u t l i v e the s t a d i a l s . W h a t t h e n a r e t h e y r e a l l y . R e p l i c a s of ice c r e v a s s e s , or of t h e results of g l a c i a l erosion?

1. If g l a c i a l erosion has t a k e n p l a c e , g l a c i t e c t o n i c structures s h o u l d be in e v i d e n c e a l o n g the c h a n n e l s . Y e t o b s e r v a t i o n s k n o w n so f a r i n d i c a t e t h a t in t h e end m o r a i n e s a d ­ j o i n i n g the channels g l a c i t e c t o n i c d i s t u r b a n c e s h a v e been o c c u r i n g a t l o w d e p t h s , f r o m 0 to 5 m o n l y b e l o w the g r o u n d s u r f a c e , w h i l e f a r t h e r d o w n the d e p o s i t s lie c o n f o r m a b l y (PASIERBSKI 1 9 7 3 ) . T h e channel b o t t o m s a r e i n c i s e d much deeper.

2. I n v e s t i g a t i o n s of channels p r o d u c t e d b y n a r r o w g l a c i e r lobes i n d i c a t e , t h a t t h e y a r e w i d e n e d sections of s u b g l a c i a l channels. T h e y occur a t c e r t a i n p l a c e s o n l y , i n spite of t h e r u n of t h e channel c o n t i n u i n g to be v i s i b l e .

Remarks on the Genesis of Subglacial Channels in Northern Poland

3.

199

T h e n u m e r o u s t r a n s v e r s e steps o b s e r v e d in t h e channels s h o w f e a t u r e s of a c c u m u ­

lation (GALON 1 9 6 5 ; KOZARSKI 1 9 6 6 / 7 ) .

4.

Difficult to a s c r i b e t o g l a c i a l e r o s i o n a r e the a r e a l l y v e r y s m a l l b u t e x c e p t i o n a l l y

d e e p k e t t l e s which o c c u r i n the channel.

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Eiszeitalter

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29

201—213 7 Abb., 1 Tab.

Hannover

1979

Submarine glazial übertiefte Täler vor Südgrönland Continental shelf, off-shore, bathymetric map, valley, fluviatile erosion (preglacial), glacial erosion Greenland, Greenland Sea G E R D SOMMERHOFF * )

K u r z f a s s u n g : Auf der Grundlage von Tiefenkarten, Lotprofilen und Sedimentecho­ grammen werden Topographie und Morphologie Südwest- und südostgrönländischer Schelfrinnen erfaßt und in ihrer Genese gedeutet. Danach stellen die Schelfrinnen glazial überformte Täler prä­ glazialer Anlage mit geringer mariner Umgestaltung dar.

Mündungsschwelle, Moränenumrahmung und ein in Becken und Schwellen gegliedertes Längs­ profil weisen die Rinnen als glazial übertiefte Tröge und Gletscherbecken mit Übertiefungsbeträgen von durchschnittlich 275 m aus. Ihre fluviale Anlage fällt in eine Zeit, als die herausgehobe­ nen Kontincntalränder intensiver Abtragung ausgesetzt waren. Die postglaziale marine Sedimen­ tation in den Schelfrinnen ist gering, bedingt durch minimale terrigene Sedimentzufuhr und hohe Fließgeschwindigkeiten des Ost- und Westgrönlandstromes. [ S u b m a r i n e G l a c i a l Troughs off S o u t h - G r e e n l a n d ] A b s t r a c t : Based on detailed bathymetric maps, depth profiles and 3,5-kHz-echograms the physiography and morphology of the shelf valleys off southwest- and southeast-Greenland are analysed. The submarine valleys are ice formed troughs with an average overdeepening of 275 m.

The fluvial incision of the shelf v a l l e y s took place during a time of uplifted continental margins causing a period of erosion. The postglacial marine sedimentation is thin due to minimal terrigenious sediment supply and high velocities of the East- and Westgreenland currents.

Einleitung D i e Schelfflächen des Südwest- u n d s ü d o s t g r ö n l ä n d i s c h e n K o n t i n e n t a l r a n d e s s i n d d u r c h eine V i e l z a h l g l a z i a l g e f o r m t e r R i n n e n tief z e r s c h n i t t e n . Diese s t a r k e Z e r t a l u n g z e i g t sich besonders e i n d r u c k s v o l l in e i n e m k ü s t e n p a r a l l e l e n L ä n g s p r o f i l über den S E G r ö n l a n d s c h e l f ( A b b . 1 ) . In d e m Profil s i n d die S c h e l f r i n n e n bis ü b e r 6 0 0 m Meerestiefe in d i e durchschnittlich 2 0 0 m tiefe Schelffläche e i n g e s c h n i t t e n . D i e Schelffläche ist durch die Schelfrinnen in e i n z e l n e P l a t t e n g e g l i e d e r t u n d i n s b e s o n d e r e i m n ö r d l i c h e n Profilbereich s t a r k aufgelöst.

Diese submarinen R i n n e n w e r d e n im folgenden als fluvial erodierte, i m Meer ertrun­ k e n e u n d g l a z i a l ü b e r f o r m t e T ä l e r m i t g e r i n g e r m a r i n e r U m g e s t a l t u n g g e d e u t e t . S i e sind d u r c h subaerische, s u b g l a z i a l e u n d s u b m a r i n e F o r m u n g s p r o z e s s e g e p r ä g t . H i e r a u s e r g i b t sich d i e G l i e d e r u n g m e i n e r A u s f ü h r u n g e n in drei A b s c h n i t t e . D e r erste T e i l befaßt sich m i t d e r g l a z i a l e n G e s t a l t u n g u n d Ü b e r t i e f u n g der Schelf r i n n e n ; i m z w e i t e n Teil w i r d i h r e p r ä g l a z i a l e f l u v i a l e A n l a g e d i s k u t i e r t , w ä h r e n d i m d r i t t e n u n d l e t z t e n Abschnitt d i e spät- und postglaziale marine Überformung skizziert w i r d .

1.

Glaziale Gestaltung und Übertiefung der Schelfrinnen

D i e Schelfgebiete v o r S W - u n d S E - G r ö n l a n d g e h ö r e n z u den g l a z i a l g e p r ä g t e n Schel­ fen

(RVACHEV 1964;

HOLTEDAHL 1 9 7 0 ;

HENDERSON 1 9 7 5 ;

SOMMERHOFF 1 9 7 5 a, b ) .

Ne­

b e n d e n k ü s t e n n a h e n R u n d h ö c k e r f l ä c h e n des S t r a n d f l a t e s c h e l f s u n d den E i s r a n d a b l a g e r u n * ) Anschrift des Verfassers: Dr. G. S o m m e r h o f f , München, Luisenstraße 37, 8000 München 2.

Institut für Geographie der Universität

Abb. 1: Küstenparalleles Profil über die Schelf rinnen des SE-Grönlandschelfs (Grundlage: Echo­ gramme von FS. „Meteor"-Fahrt 6/1966. Lage in Abb. 2).

Submarine glazial übertiefte T ä l e r vor Südgrönland

203

Abb. 2: Tiefenkarte des südgrönländischen Kontinentalrandes mit Schelfrinnen (Grundlage: Seeund Vermessungskarten des Dänischen, Deutschen und Kanadischen Hydrographischen Dienstes).

Merkator-Projektion.

204

Gerd Sommerhoff

gen der S c h e l f b ä n k e gehören d i e Schelfrinnen z u d e n a u f f a l l e n d s t e n Elementen des s u b ­ marinen g l a z i a l e n Formenschatzes.

T o p o g r a p h i e u n d B a t h y m e t r i e d e r S c h e l f r i n n e n s i n d in A b b . 2 in einer T i e f e n k a r t e des g r ö n l ä n d i s c h e n K o n t i n e n t a l r a n d e s d a r g e s t e l l t . D a n a c h l ä ß t sich d a s R i n n e n s y s t e m d e s Schelfs in k ü s t e n p a r a l l e l e L ä n g s - u n d senkrecht b i s q u e r d a z u v e r l a u f e n d e Q u e r r i n n e n g l i e d e r n . W ä h r e n d v o r S W - G r ö n l a n d die L ä n g s r i n n e n eine z u s a m m e n h ä n g e n d e , n u r d u r c h S c h w e l l e n g e g l i e d e r t e m a r g i n a l e T i e f e n z o n e b i l d e n , ist auf d e m S E - G r ö n l a n d s c h e l f e i n S y s t e m l a n g h i n z i e h e n d e r L ä n g s r i n n e n nicht e n t w i c k e l t . N u r bei d e r G y l d e n l ö v e s - u n d A n g m a g s s a l i k - S e r m i l i k - R i n n e ist e i n e deutliche L ä n g s r i n n e n - E n t w i c k l u n g f e s t z u s t e l l e n .

Die Q u e r r i n n e n des S E - G r ö n l a n d s c h e l f s l i e g e n i n u n m i t t e l b a r e r V e r l ä n g e r u n g d e r F j o r d e u n d streichen in gleicher R i c h t u n g . S i e s i n d d a h e r als d e r e n untermeerische F o r t ­ s e t z u n g a n z u s e h e n . D i e g r o ß e n Q u e r r i n n e n des S W - G r ö n l a n d s c h e l f s stellen d a g e g e n k e i n e V e r l ä n g e r u n g e n d e r Fjorde d a r . S i e nehmen v i e l m e h r ihren A n f a n g a u f dem Schelf, w o sie aus den L ä n g s r i n n e n h e r v o r g e h e n . D i e F j o r d e s e t z e n sich n u r a u f d e m Küstenschelf in steilen, t r o g f ö r m i g e n Einschnitten fort. Diese K ü s t e n s c h e l f - R i n n e n m ü n d e n in die S a m m e l ­ a d e r n der L ä n g s r i n n e n .

Feinrelief u n d M o r p h o l o g i e d e r Schelfrinnen s o l l e n e x e m p l a r i s c h a n einer b a t h y m e t r i s c h morphologischen D e t a i l k a r t e der S u k k e r t o p - R i n n e verdeutlicht w e r d e n (Abb. 3 ) . Die T i e ­ f e n k a r t e m i t e i n e r Ä q u i d i s t a n z v o n 2 0 m u n d 10 m Z w i s c h e n l i n i e n i m Bereich d e r Schelf­ b ä n k e b a s i e r t a u f dänischen O r i g i n a l - V e r m e s s u n g s k a r t e n . G r u n d l a g e für die m o r p h o l o ­ gische I n t e r p r e t a t i o n b i l d e t e i n e F e i n r e l i e f a n a l y s e d e r e n g a b s t ä n d i g e n ( 1 — 2 k m ) d ä n i ­ schen L o t p r o f i l e .

D i e S u k k e r t o p - R i n n e setzt sich aus einem L ä n g s - u n d Q u e r r i n n e n - A b s c h n i t t z u s a m ­ men. D i e L ä n g s r i n n e b i l d e t d i e G r e n z e z w i s c h e n d e m u n r u h i g e n R u n d h ö c k e r r e l i e f des k ü s t e n w ä r t i g e n S t r a n d f l a t e - S c h e l f s u n d den g l a z i a l e n A k k u m u l a t i o n s f o r m e n des A u ß e n ­ schelfs, w ä h r e n d durch die Q u e r r i n n e z w e i S c h e l f b ä n k e , die F y l l a s - u n d die B a n a n - B a n k , v o n e i n a n d e r g e t r e n n t w e r d e n . D e r R u n d h ö c k e r s c h e l f in 1 0 0 — 2 0 0 m T i e f e ist durch s t e i l e T r o g t ä l e r tief zerschnitten.

L ä n g s - u n d Q u e r r i n n e w e r d e n a u f d e m A u ß e n s c h e l f v o n einem l a n g g e s t r e c k t e n , r i n n e n ­ p a r a l l e l e n M o r ä n e n r ü c k e n der S c h e l f b ä n k e f l a n k i e r t . Dieser R ü c k e n , d e r die K a m m l i n i e d e r S c h e l f b ä n k e b i l d e t u n d u n m i t t e l b a r an d i e S u k k e r t o p - R i n n e g r e n z t , ist als s u b m a r i n e E i s r a n d l a g e z u d e u t e n (SOMMERHOFF 1975 a, b ) . A m Schelfrand g e h t er in die flache M ü n ­ d u n g s s c h w e l l e d e r S u k k e r t o p - R i n n e über, w o d u r c h diese m e e r w ä r t s h a l b k r e i s f ö r m i g a b ­ geriegelt w i r d u n d mit deutlichem Gegengefälle a m Kontinentalhang mündet. Der V e r l a u f d e r E i s r a n d l a g e z e i g t , d a ß d a s p l e i s t o z ä n e S c h e l f e i s in den S c h e l f r i n n e n a m w e i t e s t e n m e e r w ä r t s v o r g e s t o ß e n ist. In d e n Q u e r r i n n e n h a b e n somit die A u s l a ß g l e t s c h e r e i n e r bis z u den L ä n g s r i n n e n reichenden z u s a m m e n h ä n g e n d e n Schelfvereisung gelegen.

D i e M i k r o b o d e n t o p o g r a p h i e d e r M ü n d u n g s s c h w e l l e soll a n e i n e m E c h o g r a m m - B c i spiel v e r d e u t l i c h t w e r d e n ( A b b . 4 ) . In d e m Profil s t e i g t der R i n n e n b o d e n von 3 0 0 m T i e f e m i t sanftem G e g e n g e f ä l l e v o n 4 °/oo bis auf 2 5 3 m a m Schelfrand a n , w o er m i t m a r k a n ­ t e m G e f ä l l s k n i c k i n den steilen K o n t i n e n t a l h a n g ü b e r g e h t . D i e E n t s t e h u n g dieser M ü n ­ d u n g s s c h w e l l e n d e r Schelf r i n n e n ist a u f z w e i U r s a c h e n z u r ü c k z u f ü h r e n : E i n m a l ist sie b e ­ d i n g t durch ein N a c h l a s s e n d e r Gletschererosion a m Schelfrand, v e r u r s a c h t durch d a s A u f ­ s c h w i m m e n des Schelfeises ü b e r d e m K o n t i n e n t a l h a n g , z u m a n d e r e n durch s u b m a r i n e E i s ­ r a n d a b l a g e r u n g e n . S e r i e n n i e d r i g e r ( 2 — 5 m ) , d i c h t gestaffelter W ä l l e k ö n n e n a l s K a l ­ b u n g s m o r ä n e n g e d e u t e t w e r d e n . S i e entstehen, w e n n b e i m K a l b u n g s v o r g a n g die s c h w i m ­ m e n d e G l e t s c h e r z u n g e in S c h w i n g u n g e n g e r ä t u n d durch B o d e n b e r ü h r u n g die S e d i m e n t e w a l l a r t i g z u s a m m e n s t a u c h t . A u c h ein i m R h y t h m u s der G e z e i t e n a l t e r n i e r e n d e s A u f ­ schwimmen u n d A u f l a s t e n des Eises k a n n zu e i n e m Ausquetschen v o n S e d i m e n t e n a n d e r Kalbungsfront führen.

Submarine glazial übertiefte Täler vor Südgrönland

205

Abb. 3: Bathymetrisch-morphologische Detailkarte der Sukkertop Rinne (Grundlage: OriginalVermessungskarten des „Kongelige Danske Sökort A r k i v , Kopenhagen). Merkatorprojektion.

206

Gerd Sommerhoff

Abb. 4: Echogramm der Mündungsschwelle der Sukkertop-Rinne (aufgenommen vom „Kongelige Danske Sökort A r k i v , Kopenhagen. Lage in Abb. 3: Profil c).

Abb. 5: Echogramm

quer zur Sukkertop-Längsrinne (aufgenommen vom Sökort A r k i v , Kopenhagen. Lage in Abb. 3: Profil a ) .

„Kongelige

Danske

Submarine glazial übertiefte Täler vor Südgrönland

207

D i e L ä n g s r i n n e n sind durch eine a u f f a l l e n d e T a l a s y m m e t r i e m i t steilerem E- u n d flacherem W - H a n g g e k e n n z e i c h n e t . D i e bereits i n d e r T i e f e n k a r t e ( A b b . 2) zu e r k e n ­ n e n d e A s y m m e t r i e w i r d a n d e m Profil a in A b b . 5 i l l u s t r i e r t . In d e m E c h o g r a m m f ä l l t d i e westliche F l a n k e d e r S u k k e r t o p - R i n n e m i t durchschnittlich 2° v o n 2 1 5 auf 3 5 0 m T i e f e u n d geht hier in e i n e 1 5 0 m hohe S t e i l s t u f e v o n 8 — 9 ° über, an d i e sich in 5 0 0 m W a s s e r tiefe eine 1,9 k m b r e i t e H a n g v e r f l a c h u n g a n s c h l i e ß t , d i e zu e i n e m u n t e r e n 50 m h o h e n F l a c h h a n g w e i t e r l e i t e t . D e r E - H a n g f ä l l t m i t e i n e r 2 0 0 m h o h e n u n d 2 0 ° steilen S t u f e v o n der k ü s t e n w ä r t i g e n R u n d h ö c k e r f l ä c h e in 1 2 0 m a u f 3 2 0 m T i e f e a b . H i e r w i r d d e r w e i t e r e A b f a l l d u r c h e i n e 60 m hohe A u f r a g u n g u n t e r b r o c h e n u n d setzt sich d a n a c h m i t 5 ° N e i g u n g bis z u r R i n n e n s o h l e in 5 5 0 m Tiefe f o r t . D i e g r ö ß t e T i e f e dieses Profils l i e g t c h a r a k t e r i s t i s c h e r w e i s e a m F u ß des östlichen S t e i l h a n g e s .

D i e T a l a s y m m e t r i e w e i s t auf unterschiedliche p e t r o g r a p h i s c h e R e s i s t e n z der T a l h ä n g e h i n u n d spricht f ü r HOLTEDAHLS ( 1 9 7 0 ) D e u t u n g d e r L ä n g s r i n n e n a l s g e o l o g i s c h - t e k t o nische G r e n z l i n i e z w i s c h e n den p r ä k a m b r i s c h e n G n e i s e n des Küstenschelfs u n d w e n i g e r resistenten j ü n g e r e n (mesozoischen) S e d i m e n t g e s t e i n e n des Außenschelfs.

D i e S u k k e r t o p - R i n n e ist durch b r e i t e u n d flache S c h w e l l e n in m e h r e r e übertiefte T e i l ­ becken g e g l i e d e r t ( A b b . 3 ) . Einige dieser Becken s i n d ü b e r 5 0 0 m tief. A l s m a x i m a l e T i e f e w u r d e n 635 m a m Z u s a m m e n f l u ß v o n L ä n g s - u n d Q u e r r i n n e u n m i t t e l b a r a m F u ß des S t e i l h a n g a b f a l l e s des Rundhöckerschelfs gemessen. D i e s e Erscheinung k a n n ebenso b e i d e r F i s k e n ä s - , D a n a s - , R a v n s - u n d a n d e r e n R i n n e n beobachtet w e r d e n u n d ist a l s g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g durch K o n f l u e n z p l e i s t o z ä n e r Gletscher z u deuten, w o r a u f bereits HOLTEDAHL (1970) hingewiesen hat.

M ü n d u n g s s c h w e l l e , M o r ä n e n u m r a h m u n g u n d ein in Becken u n d S c h w e l l e n g e g l i e d e r ­ tes L ä n g s p r o f i l w e i s e n d i e S u k k e r t o p - R i n n e a l s g l a z i a l übertieftes Gletscherbecken a u s .

Schelfrand u n d K o n t i n e n t a l h a n g s i n d v o r d e n Schelfrinnen nicht a l s c a n y o n f ö r m i g e Einschnitte a u s g e b i l d e t , in denen sich d i e S c h e l f r i n n e n m e e r w ä r t s fortsetzen, s o n d e r n s i n d v i e l m e h r durch d e l t a f ö r m i g e S e d i m e n t k e g e l m e e r w ä r t s v o r g e b a u t ( A b b . 2 u. 3 ) . D i e s e r s e d i m e n t ä r e S c h e l f v o r b a u b e t r ä g t bei d e r S u k k e r t o p - R i n n e ca. 7 k m . Ä h n l i c h e S e d i m e n t ­ k e g e l sind v o r f a s t a l l e n R i n n e n a u s g e b i l d e t . E i n e A u s n a h m e machen n u r die R a v n s - u n d F r e d e r i k s h a a b s - R i n n e . D e r A n s a t z d e r S e d i m e n t k e g e l a n den E i s r a n d a b l a g e r u n g e n w e i s t sie a l s g l a z i m a r i n e A b l a g e r u n g e n a u s . I h r e M ä c h t i g k e i t deutet jedoch auf eine l ä n g e r e A b l a g e r u n g s z e i t u n d d a m i t auf eine b e r e i t s p r ä p l e i s t o z ä n e A n l a g e h i n ( v g l . K a p . 2 ) . Ü b e r die E i n t i e f u n g s - u n d Ü b e r t i e f u n g s b e t r ä g e d e r Schelfrinnen g i b t T a b . 1 A u s k u n f t .

D a n a c h sind d i e R i n n e n zwischen 2 1 0 m ( N a p a s s o r s s u a q - R i n n e ) u n d 8 4 5 m ( G y l d e n l ö v e s R i n n e ) in die Schelffläche e i n g e a r b e i t e t . A l s M i t t e l w e r t w u r d e für d e n S E - G r ö n l a n d s c h e l f ein m a x i m a l e r E i n t i e f u n g s b e t r a g v o n 4 3 0 m u n d f ü r den S W - G r ö n l a n d s c h e l f v o n 4 7 0 m errechnet. D i e M ü n d u n g s s c h w e l l e n sind z w i s c h e n 1 9 5 m ( H o l s t e i n s b o r g - R i n n e ) u n d 4 7 0 m ( A v a r q a t - R i n n e ) tief. V o r S E - G r ö n l a n d l i e g e n s i e i m M i t t e l 65 m tiefer a l s v o r S W G r ö n l a n d , w o sie e i n e durchschnittliche T i e f e v o n 3 0 0 m erreichen.

D i e Ü b e r t i e f u n g k a n n n u r g r ö ß e n o r d n u n g s m ä ß i g erfaßt w e r d e n . Ein b r a u c h b a r e r A n s a t z scheint m i r d i e Differenz z w i s c h e n m a x i m a l e r R i n n e n t i e f e u n d m a x i m a l e r S c h w e l ­ lentiefe z u sein. H i e r b e i h a n d e l t es sich u m einen m a x i m a l e n W e r t , bei d e m v o r a u s g e s e t z t w i r d , d a ß die M ü n d u n g s s c h w e l l e i m p r ä g l a z i a l e n U n t e r g r u n d a u s g e b i l d e t ist u n d nicht durch S e d i m e n t e , i n s b e s o n d e r e durch E i s r a n d a b l a g e r u n g e n , s t a r k ü b e r h ö h t ist. Dieser A n ­ s a t z k o m m t a b e r d e r R e a l i t ä t sehr n a h e , d a j a a u c h bei den m a x i m a l e n R i n n e n t i e f e n e v e n t u e l l e e i s z e i t l i c h e u n d nacheiszeitliche A b l a g e r u n g e n ebenso unberücksichtigt b l e i b e n u n d sich im M i t t e l b e i d e W e r t e g r ö ß e n o r d n u n g s m ä ß i g aufheben. I m M i t t e l beläuft sich d i e Ü b e r t i e f u n g a u f 2 7 5 m. D i e W e r t e d e r m a x i m a l e n Ü b e r t i e f u n g e n streuen z w i s c h e n 115 m ( N a p a s s o r s s u a q - R i n n e ) u n d 6 9 0 m ( G y l d e n l ö v e s - R i n n e ) . O b w o h l die S c h e l f r i n n e n

20S

Gerd Sommerhoff

Tab. 1

Eintiefungs- und Übertiefungsbeträge südgrönländischer Schelfrinnen (Maxima in m • Lage der Rinnen in Abb. 2)

Rinnentiefe

Schwellen tiefe

Eintiefungl)

Ubertiefung2)

Holsteinsborg Sukkertop Godthaab Fiskenäs Danas Ravns Frederikshaabs Julianehaab

545 635 605 505 420 555 515 600

195 280 295 280 210 415 360 350

480 575 545 435 350 480 435 450

350 355 310 225 210 140 155 250

Mittel

550

300

470

250

570 550 700 530 420 700 610 445 1060

400 380 510 250 210 480 380 230 845

620

330 350 470 335 305 395 370 325 370 375 375 395

420

240 200 230 195 115 305 240 120 690 475 475 225

Mittel

640

365

430

290

Mittel gesamt

600

340

450

275

Schelfrinnen

c a 'S :

s - s

O co i Bl CO

Lindenows Patussoq Avarqat Anoritup Napassorssuaq Tingmiarmiut Skjoldungen Ilertakajik Gyldenlöves Sermilik Angmagssalik Storfjord

J

850

j

650

t) Eintiefung = Differenz zwischen maximaler Rinnentiefe und mittlerer Banktiefe.

2) Übertiefung = Differenz zwischen maximaler Rinnentiefe und maximaler Schwellentiefe.

w ä h r e n d d e r E i s z e i t e n als H a u p t a b f l u ß b a h n e n des g r ö n l ä n d i s c h e n Inlandeises g e d i e n t haben, k ö n n e n d i e s e g r o ß e n Ü b e r t i e f u n g s b e t r ä g e nicht a l l e i n durch G l a z i a l e r o s i o n e r k l ä r t w e r d e n . D e n n b e i m a x i m a l e n R i n n e n t i e f e n v o n durchschnittlich 6 0 0 m ( T a b . 1 ) , ist d a v o n a u s z u g e h e n , d a ß d a s Eis ü b e r l a n g e Zeiten d e r V e r e i s u n g s p h a s e des Schelfs nicht d e m R i n ­ nenboden a u f g e l e g e n , s o n d e r n v i e l m e h r a u f g e s c h w o m m e n ist. W e l c h e R o l l e s u b g l a z i a l e , u n t e r h y d r o s t a t i s c h e m D r u c k s t e h e n d e S t r ö m u n g e n o d e r der v o n TIETZE ( 1 9 6 1 ) g e f o r ­ derte, durch d e n T i d e n h u b e i n e r s c h w i m m e n d e n G l e t s c h e r z u n g e b e d i n g t e S i p h o n e f f e k t gespielt h a b e n , l ä ß t sich erst nach U n t e r s u c h u n g e n a n r e z e n t e n Eisschelfen entscheiden.

Ferner ist z u p r ü f e n , i n w i e w e i t tektonische V o r g ä n g e m i t v e r a n t w o r t l i c h sind für d i e h o ­ hen Ü b e r t i e f u n g s b e t r ä g e in d e n geologisch v o r g e z e i c h n e t e n L ä n g s r i n n e n . M ö g l i c h e r w e i s e w u r d e diese s u b m a r i n e S t ö r u n g s z o n e durch g l a z i a l i s o s t a t i s c h e B e w e g u n g e n w i e d e r r e a k ­ tiviert.

Submarine glazial übertiefte Täler vor Südgrönland

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2. Präglaziale A n l a g e der Schelf rinnen D i e Schelfrinnen tragen z w a r deutliche Spuren g l a z i a l e r Gestaltung u n d Übertiefung, k ö n n e n a b e r in i h r e r u r s p r ü n g l i c h e n A n l a g e nicht v o m Schelfeis geschaffen sein. W i e für d i e F j o r d e , so ist auch für die S c h e l f r i n n e n e i n e p r ä g l a z i a l e T a l a n l a g e erforderlich, die v o m Eis z u T r o g t ä l e r n u n d Gletscherbecken u m g e s t a l t e t w u r d e . F ü r d i e f l u v i a l e Zerschnei­ d u n g d e r Schelffläche m u ß eine u m 3 0 0 — 4 0 0 m h ö h e r e L a g e der Schelffläche v o r a u s g e s e t z t w e r d e n . D a ß es solche E r o s i o n s p e r i o d e n , b e d i n g t durch eine h ö h e r e L a g e des Schelfs, g e -

LABRADOR

LABRADORSEE — RUCKEN

Kontinentale Kruste

Oberer Mantel

GRÖNLAND

St&BSI&EPt Ozeanische Kruste

Mesozoisch-paläo­ zoische (?) Sedimente

Evaporite •:.v-

Mesozoisch-känozoische Sedimente

Abb. 6 : Geologische Entwicklung des südwestgrönländischen Kontinentalrandes. Schematische Dar­ stellung der plattentektonischen Deutung nach VAN DER LINDEN 1 9 7 5 . — a: Paläozoisch-meso­ zoische Aufwölbung der kontinentalen Kruste im Bereich der späteren Labradorsee und Bildung marginaler Flachmeerbecken. — b: Kreidezeitliche Öffnung der Labradorsee und Hebung der Kontinentalränder. — c: Tertiäre Absenkung der Kontinentalränder. — Phase b und c stellen für die Kontinentalränder der Labradorsee Erosionsperioden mit fluvialer Zertalung der Schelfflächen dar.

14

Eiszeitalter u. Gegenwart

210

Gerd Sommerhoff

g e b e n h a t , z e i g t neben m o r p h o l o g i s c h e n B e f u n d e n die geologische E n t w i c k l u n g d e r L a b r a ­ d o r s e e u n d i h r e r K o n t i n e n t a l r ä n d e r . S i e soll d a h e r in A n l e h n u n g a n V A N DER LINDEN ( 1 9 7 5 ) u n d V A N DER LINDEN et a l . ( 1 9 7 6 ) k u r z s k i z z i e r t w e r d e n .

Nach der plattentektonischen Deutung der Labradorsee w i r d die kontinentale Kruste im Bereich der s p ä t e r e n L a b r a d o r s e e w ä h r e n d des P a l ä o z o i k u m s e m p o r g e h o b e n . Durch k o r r e s p o n d i e r e n d e A b s e n k u n g d e r m a r g i n a l e n Bereiche k o m m t es z u r B i l d u n g r a n d l i c h e r Flachmeere mit entsprechenden A b l a g e r u n g e n von Evaporiten u n d mesozoisch-paläozo­ ischen ( ? ) F l a c h m e e r s e d i m e n t e n ( A b b . 6 : P h a s e a ) .

W ä h r e n d d e r K r e i d e findet eine R e l i e f u m k e h r s t a t t : D a s z e n t r a l e L a b r a d o r s e e - B e c k e n öffnet sich a n d e m h e u t e i n a k t i v e n L a b r a d o r s e e - R ü c k e n , w ä h r e n d d i e K o n t i n e n t a l r ä n d e r e m p o r g e h o b e n w e r d e n ( A b b . 6 : P h a s e b ) . F ü r sie setzt h i e r m i t e i n e E r o s i o n s p e r i o d e ein, w ä h r e n d d e r auf d e m L a b r a d o r s c h e l f m e h r e r e 1 0 0 m j u r a s s i s c h e r S e d i m e n t e a b g e t r a g e n w u r d e n . I m E o z ä n h ö r t d i e A u s d e h n u n g d e r L a b r a d o r s e e auf u n d d i e K o n t i n e n t a l r ä n d e r s i n k e n l a n g s a m zu i h r e m h e u t i g e n N i v e a u a b , w o m i t e i n e n e u e S e d i m e n t a t i o n s p h a s e e i n ­ g e l e i t e t w i r d ( A b b . 6 : P h a s e c ) . P h a s e b u n d c stellen für d i e K o n t i n e n t a l r ä n d e r d e r L a ­ b r a d o r s e e E r o s i o n s p e r i o d e n d a r , in d i e d i e f l u v i a l e A n l a g e d e r Schelfrinnen f ä l l t .

F ü r die p l a t t e n t e k t o n i s c h e D e u t u n g d e r geologischen E n t w i c k l u n g d e r L a b r a d o r s e e u n d i h r e r K o n t i n e n t a l r ä n d e r sprechen eine V i e l z a h l g e o l o g i s c h - g e o p h y s i k a l i s c h e r I n d i z i e n .

D i e E n t d e c k u n g des u n t e r S e d i m e n t e n b e g r a b e n e n L a b r a d o r s e e - R ü c k e n s durch D R A K E et a l . ( 1 9 6 3 ) w a r ein erster H i n w e i s a u f die E n t s t e h u n g d e r L a b r a d o r s e e durch Prozesse des „sea floor s p r e a d i n g " . Dieses I n d i z w u r d e b e s t ä t i g t durch d i e Ergebnisse m a g n e t i s c h e r U n t e r s u c h u n g e n , w o n a c h sich m a g n e t i s c h e A n o m a l i e n in e i n e m p a r a l l e l e n S t r e i f e n m u s t e r z u m Labradorsee-Rücken anordnen (SRIVASTAVA 1977).

F ü r e i n e e h e m a l s h ö h e r e L a g e der K o n t i n e n t a l r ä n d e r u n d t e r t i ä r e A b s i n k v o r g ä n g e sprechen neben der p l a t t e n t e k t o n i s c h e n D e u t u n g d e r L a b r a d o r s e e E r d ö l b o h r u n g e n u n d m o r p h o l o g i s c h e B e f u n d e . S o w u r d e n nach d e r B o h r u n g Leif E 38 (TENNECO 1 9 7 3 ) a u f d e m südlichen L a b r a d o r s c h e l f 3 0 0 — 4 0 0 m D e l t a s e d i m e n t e g e f u n d e n , d i e der in d a s H a m i l t o n I n l e t m ü n d e n d e C h u r c h i l l R i v e r an d e r W e n d e P l i o z ä n - P l e i s t o z ä n auf der H a m i l t o n B a n k a b g e l a g e r t h a t . D a s w e i s t auf einen i m S p ä t t e r t i ä r k o n t i n u i e r l i c h a b s i n k e n d e n Schelf h i n . A m K o n t i n e n t a l h a n g des nördlichen L a b r a d o r s c h e l f s ( S a g l e k - B a n k ) w u r ­ d e n v o n FILLON et a l . ( 1 9 7 7 ) T e r r a s s e n z w i s c h e n 130 u n d 4 0 0 m r e g i s t r i e r t . D i e tieferen dieser T e r r a s s e n k ö n n e n durch g l a z i a l - e u s t a t i s c h e M e e r e s s p i e g e l a b s e n k u n g a l l e i n nicht e r k l ä r t w e r d e n . A u f d e m S W - G r ö n l a n d s c h e l f g i b t sich w e s t l i c h d e r S u k k e r t o p - L ä n g s r i n n e e i n e b r e i t e Terrassenfläche zu e r k e n n e n , d i e sich v o m S c h e l f r a n d in 2 9 0 m k ü s t e n w ä r t s bis z u einer S t u f e in 2 6 0 m erstreckt ( A b b . 2 ) . I h r e T i e f e n l a g e deckt sich m i t der m a x i m a l e n S c h w e l l e n t i e f e d e r südlich a n g r e n z e n d e n S u k k e r t o p - Q u e r r i n n e v o n 2 8 0 m u n d k o m m t d e m M i t t e l w e r t d e r m a x i m a l e n S c h w e l l e n t i e f e n v o n 3 0 0 m für die s ü d w e s t g r ö n ­ l ä n d i s c h e n R i n n e n sehr n a h e ( T a b . 1 ) . D a r a u s d a r f auf eine e h e m a l i g e Erosionsbasis in d i e s e m N i v e a u geschlossen w e r d e n . A u f ein ähnliches M e e r e s s p i e g e l n i v e a u weisen auch die m ä c h t i g e n S e d i m e n t k e g e l v o r d e n Schelfrinnen h i n , d i e a l s D e l t a a b l a g e r u n g e n e h e m a l i g e r Schelf flüsse z u d e u t e n s i n d .

D i e s e m o r p h o l o g i s c h e n B e f u n d e sprechen d a m i t ebenfalls für e i n e e h e m a l s h ö h e r e L a g e des s ü d w e s t g r ö n l ä n d i s c h e n K o n t i n e n t a l r a n d e s u n d w e i s e n a u f d i e p r ä g l a z i a l e f l u v i a l e A n ­ l a g e d e r Schelfrinnen h i n .

3. Spät- und postglaziale marine Überformung d e r Schelfrinnen V o n B e d e u t u n g für d i e s p ä t - u n d p o s t g l a z i a l e m a r i n e U m g e s t a l t u n g der S c h e l f r i n n e n u n d d e r sie f l a n k i e r e n d e n S c h e l f b ä n k e sind eustatische M e e r e s s p i e g e l s c h w a n k u n g e n , M e e ­ r e s s t r ö m u n g e n u n d t e r r i g e n e S e d i m e n t z u f u h r . Diese Prozesse b e s t i m m e n A r t u n d A u s m a ß m a r i n e r Erosion u n d S e d i m e n t a t i o n auf d e m s ü d g r ö n l ä n d i s c h e n K o n t i n e n t a l r a n d .

Gerd Sommerhoff

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E i n e V o r s t e l l u n g v o n der p o s t g l a z i a l e n m a r i n e n S e d i m e n t a t i o n v e r m i t t e l t ein S e d i ­ m e n t e c h o g r a m m ( 3 , 5 k H z - E c h o g r a m m ) d e r S u k k e r t o p - L ä n g s r i n n e . D a s in A b b . 7 w i e ­ d e r g e g e b e n e Profil w u r d e v o n d e m U S - N a v y - F o r s c h u n g s s c h i f f „ L y n c h " a u f g e n o m m e n u n d m i r w ä h r e n d eines F o r s c h u n g s a u f e n t h a l t e s a m N a v y D e p a r t m e n t : N a v a l O c e a n R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t A c t i v i t y in B a y S t . L o u i s , M i s s i s s i p p i z u r V e r f ü g u n g g e s t e l l t .

H i e r f ü r g i l t m e i n b e s o n d e r e r D a n k J . Egloff, T. H o l c o m b e u n d G. L. J o h n s o n . D a s Profil v e r l ä u f t in N — S - R i c h t u n g über eines der tiefsten Becken der S u k k e r t o p - R i n n e ( L a g e in A b b . 3 ) . D i e m a x i m a l e Profiltiefe l i e g t bei 5 0 0 m . Deutlich g i b t sich eine a k u s t i s c h t r a n s ­ p a r e n t e Schicht ü b e r einem, akustisch s t a r k r e f l e k t i e r e n d e n U n t e r g r u n d zu e r k e n n e n . W e ­ n i g e r d e u t l i c h a u s g e p r ä g t ist ein z w e i t e r , nicht k o n t i n u i e r l i c h e r i n t e r n e r R e f l e k t o r dicht ü b e r d e m s c h a l l h a r t e n U n t e r g r u n d . D i e a k u s t i s c h d u r c h l ä s s i g e Oberschicht m i t i n t e r n e r Schichtung k e i l t a m nördlichen u n d südlichen B e c k e n h a n g in c a . 4 4 0 m T i e f e a u s . Der s c h a l l h a r t e U n t e r g r u n d ist s t a r k reliefiert u n d w e i s t a m südlichen R i n n e n h a n g d a s gleiche k l e i n k u p p i g e M o r ä n e n r e l i e f w i e die o b e r e u n v e r s c h ü t t e t e H a n g p a r t i e auf. D a r a u s d a r f geschlossen w e r d e n , d a ß es sich hier u m d e n g l a z i a l e n U n t e r g r u n d handelt, der i m B e c k e n ­ tiefsten v o n p o s t g l a z i a l e n S e d i m e n t e n b e d e c k t ist.

D i e M ä c h t i g k e i t d e r nacheiszeitlichen S e d i m e n t d e c k e liegt bei durchschnittlich 3 m ; d i e m a x i m a l e S e d i m e n t m ä c h t i g k e i t b e t r ä g t 5 — 6 m . D i e s e A n g a b e n gehen von e i n e r S c h a l l ­ geschwindigkeit von 1 5 0 0 m s e e a u s , w i e sie für d i e s t a r k w a s s e r h a l t i g e n o b e r e n S e d i ­ mentschichten üblich ist. D i e p o s t g l a z i a l e S e d i m e n t a t i o n b e s c h r ä n k t sich auf d e n u n t e r e n , ü b e r 4 0 0 m tiefen B e c k e n b o d e n , w ä h r e n d d i e o b e r e B e c k e n u m r a h m u n g frei v o n akustisch f a ß b a r e r m a r i n e r S e d i m e n t a t i o n ist. D a s z e i g t , d a ß die m a r i n e S e d i m e n t a t i o n in den Schelf r i n n e n als g e r i n g z u v e r a n s c h l a g e n ist.

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H i e r f ü r sind m e h r e r e U r s a c h e n m a ß g e b e n d : E i n m a l w i r k e n d i e Fjorde a l s S e d i m e n t ­ f a l l e n , in denen d e r g r ö ß t e T e i l des t e r r i g e n z u g e f ü h r t e n M a t e r i a l s zum A b s a t z k o m m t ; z u m a n d e r e n g e l a n g t d a s über den K ü s t e n b e r e i c h m e e r w ä r t s v e r f r a c h t e t e F e i n m a t e r i a l in d e n Bereich s t a r k e r Oberflächen- u n d T i e f e n s t r ö m u n g e n des Ost- u n d W e s t g r ö n l a n d s t r o ­ mes, v o n denen es w e i t e r t r a n s p o r t i e r t w i r d . Zu einer A b l a g e r u n g k o m m t es n u r , w o sich die S t r ö m u n g s g e s c h w i n d i g k e i t e n v e r r i n g e r n , w i e z . B . an d e r S ü d s p i t z e G r ö n l a n d s . H i e r ­ auf sind d i e m ä c h t i g e n A k k u m u l a t i o n e n des s o g e n a n n t e n „ E r i c h " - S e d i m e n t r ü c k e n s z u ­ r ü c k z u f ü h r e n , d e r südlich K a p F a r v e l a m K o n t i n e n t a l h a n g a l s breiter S W - s t r e i c h e n d e r R ü c k e n a n s e t z t ( A b b . 2 ) . I m a l l g e m e i n e n l i e g e n a b e r die S t r ö m u n g s g e s c h w i n d i g k e i t e n auf d e m südlichen G r ö n l a n d s c h e l f über 4 cm s e c . A m S c h e l f r a n d w e r d e n i m B e r e i c h der ozeanischen P o l a r f r o n t , der K o n v e r g e n z z o n e a r k t i s c h e r u n d atlantischer W a s s e r m a s s e n , G e s c h w i n d i g k e i t e n v o n 2 5 m sec— erreicht (DIETRICH, 1 9 5 7 ) . S t r ö m u n g s g e s c h w i n d i g ­ k e i t e n v o n 4 cm s e e reichen nach d e m b e k a n n t e n D i a g r a m m v o n HJULSTRÖM ( 1 9 3 5 ) für den W e i t e r t r a n s p o r t v o n K o r n g r ö ß e n bis 0 , 5 m m ( M i t t e l s a n d ) aus. D a s b e d e u t e t , d a ß der G r o ß t e i l des r e z e n t z u g e f ü h r t e n t e r r i g e n e n M a t e r i a l s nicht z u m A b s a t z k o m m t , sondern weiter transportiert wird.

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D u r c h die g l a z i a l e u s t a t i s c h e M e e r e s s p i e g e l a b s e n k u n g v o n c a . 1 2 0 m (MILLIMAN & EMERY, 1 9 6 8 ) , s i n d w e i t e Gebiete der ü b e r 1 0 0 m a u f r a g e n d e n Schelfbänke v o r S W - G r ö n l a n d t r o c k e n g e f a l l e n . D i e T r a n s g r e s s i o n des M e e r e s s p i e g e l a n s t i e g s z e i g t sich in A b r a s i o n s ­ t e r r a s s e n , d i e durch k l e i n e Kliffs v o n e i n a n d e r g e t r e n n t w e r d e n , in B r a n d u n g s w ä l l e n u n d - r i n n e n s o w i e in e i n e r guten K o r n g r ö ß e n s o r t i e r u n g der B a n k s e d i m e n t e (SOMMERHOFF, 1 9 7 5 a ) . D a s v o n d e n B ä n k e n w e g g e s p ü l t e F e i n m a t e r i a l h a t jedoch nicht zu e i n e r v e r s t ä r k ­ ten S e d i m e n t a t i o n i n d e n Schelfrinnen g e f ü h r t . H i e r f ü r k o n n t e n w e d e r in den E c h o g r a m ­ m e n noch in den a u f einer F o r s c h u n g s f a h r t m i t F F S . „ W a l t h e r H e r w i g " e n t n o m m e n e n S e d i m e n t p r o b e n H i n w e i s e gefunden w e r d e n . D i e U r s a c h e ist in einer V e r s t ä r k u n g der M e e r e s - u n d G e z e i t e n s t r ö m u n g e n in den S c h e l f r i n n e n z u sehen, b e d i n g t durch d e n D ü s e n effekt der durch d i e B a n k - I n s e l n e i n g e r a h m t e n Schelfrinnen.

Submarine glazial übertiefte Täler vor Südgrönland

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D i e U n t e r s u c h u n g e n z u r M o r p h o l o g i e s u b m a r i n e r g l a z i a l übertiefter T ä l e r b e r u h e n a u f m a r i n e n „ r e m o t e s e n s i n g " - V e r f a h r e n . E i n e Ü b e r p r ü f u n g durch m a r i n e „ g r o u n d checks" w u r d e d u r c h die E n t n a h m e v o n S e d i m e n t e n a u f einer Forschungsfahrt m i t F F S . „ W a l t h e r H e r w i g " E n d e 1 9 7 6 durchgeführt. D i e erst z u m T e i l abgeschlossenen s e d i m e n t o l o g i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n , ü b e r d i e demnächst a n a n d e r e r S t e l l e berichtet w i r d , b e s t ä t i g e n d i e h i e r d a r g e l e g t e n Ergebnisse.

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SRIVASTAVA, S. P. (1977): Evolution of the Labrador Sea and its bearing on the early evolution of the North Atlantic. — Geophys. J . R . astr. S o c ; London. — [Im Druck.]

Tenneco O i l and Minerals Ltd. (1973): W e l l history report, Leif E-38. — Released to open file Oct. 1973 by Dep. Energy, Mines, Resour.; Ottawa.

TIETZE, W . (1961): Uber die Erosion von unter Eis fließendem Wasser. — M a i n z e r Geogr. Stu­ dien, Panzer Festschr.: 125—142; Braunschweig.

VAN DER LINDEN, W. J . (1975): Crustal attenuation and sea-floor spreading in the Labrador Sea. — Earth Planet. Sei. Lett., 2 7 : 409—423; Amsterdam.

—, FILLON, R. H. & MONAHAN, D. (1976): Hamilton Bank, Labrador margin: origin and evolu­ tion of a glaciated shelf. — Geological Survey of Canada paper 75— 40; O t t a w a .

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Gerd Sommerhoff

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B.

Mitteilungen

Neue Bibliographie paläopedologischer Arbeiten der Kommission für Paläopedologie der INQUA Im A u f t r a g e der K o m m i s s i o n für P a l ä o p e d o l o g i e der I N Q U A g a b A. RUELLAN u n t e r M i t h i l f e z a h l r e i c h e r K o l l e g e n v i e l e r L ä n d e r b z w . E r d t e i l r e g i o n e n 1974 eine B i b l i o g r a p h i e p a l ä o p e d o l o g i s c h e r A r b e i t e n h e r a u s , die c a . 2 3 0 0 T i t e l d e r m e i s t e n bis 1 9 7 1 / 7 2 erschie­ nenen p a l ä o p e d o l o g i s c h e n P u b l i k a t i o n e n e n t h ä l t u n d d a m i t e i n e w e r t v o l l e S a m m l u n g für jeden, d e r sich m i t p a l ä o p e d o l o g i s c h e n P r o b l e m e n beschäftigt, d a r s t e l l t . Eine F o r t s e t z u n g dieser B i b l i o g r a p h i e w i r d — w i e d e r u m i m A u f t r a g der K o m m i s s i o n für P a l ä o p e d o l o g i e der I N Q U A u n d in Z u s a m m e n a r b e i t von F a c h k o l l e g e n z a h l r e i c h e r L ä n d e r b z w . L ä n d e r g r u p ­ pen — v o n A . BRONGER h e r a u s g e g e b e n u n d soll ein möglichst v o l l s t ä n d i g e s V e r z e i c h n i s p a l ä o p e d o l o g i s c h e r A r b e i t e n d e r J a h r e 1 9 7 2 bis 1 9 7 8 / 7 9 e n t h a l t e n . Für die B u n d e s r e p u ­ blik D e u t s c h l a n d w i r d d e r H e r a u s g e b e r selbst d i e L i s t e — g e g l i e d e r t nach T e i l d i s z i p l i n e n der P a l ä o p e d o l o g i e — d e r P u b l i k a t i o n e n z u s a m m e n s t e l l e n . D a die e n d g ü l t i g e Fassung der B i b l i o g r a p h i e m ö g l i c h s t E n d e 1980 v o r l i e g e n soll, w e r d e n a l l e K o l l e g e n , d i e in d e m g e n a n n t e n Z e i t r a u m p a l ä o p e d o l o g i s c h e A r b e i t e n p u b l i z i e r t h a b e n , gebeten, e i n e L i s t e ihrer A r b e i t e n bis s p ä t e s t e n s 3 1 . M a i 1 9 8 0 a n Dr. A . B r o n g e r , G e o g r a p h i s c h e s Institut d e r U n i v e r s i t ä t K i e l O l s h a u s e n s t r a ß e 4 0 — 6 0 , 2 3 0 0 Kiel zu senden.

D i e p a l ä o p e d o l o g i s c h e n A r b e i t e n im 2. T e i l d e r B i b l i o g r a p h i e s o l l e n nach S t i c h w o r t e n ge­ gliedert w e r d e n wie S a n d b ö d e n , Lößböden, Organische Böden, A l l u v i a l e Böden, Boden­ sedimente; S t r a t i g r a p h i e v o n Paläoböden; Untersuchungsmethoden von Paläoböden: C h e ­ mische U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n , P h y s i k a l i s c h e U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n , ( T o n ) M i n e r a l o ­ gische U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n , 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 s m e t h o d e n ; D a t i e r u n g von P a l ä o b ö d e n : C - M e t h o d e , andere Isotopen-Methoden, paläomagnetische Metho­ den, a n d e r e D a t i e r u n g s m e t h o d e n ; C h r o n o l o g i e v o n B ö d e n , P a l ä o b ö d e n des H o l o z ä n s , p l e i s t o z ä n e B ö d e n , t e r t i ä r e B ö d e n , p r ä t e r t i ä r e B ö d e n ; F a u n a in P a l ä o b ö d e n (insbes. M a m ­ malia, M o l l u s c a ) , Flora v o n Paläoböden (insbes. P a l y n o l o g i e ) ; Paläoböden und Frühge­ schichte d e r Menschen u n d seiner K u l t u r e n ; B ö d e n u n d P a l ä o k l i m a ; N o m e n k l a t u r u n d K l a s s i f i k a t i o n von P a l ä o b ö d e n . — Für V o r s c h l ä g e w e i t e r e r S t i c h w o r t e ist der H e r a u s g e b e r d a n k b a r . D i e z u g e h ö r i g e n S t i c h w o r t e s o l l t e n nach M ö g l i c h k e i t bei j e d e r A r b e i t g e n a n n t werden.

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A. B r o n g e r .

Hinweise für die Verfasser wissenschaftlicher Beiträge A u f b a u des s a t z f e r t i g e n Manuskripts Titel kurz, ggf. Untertitel und Ergänzung, z. B. Name des Landes. Klare Gliederung, nur bei längeren Arbeiten ist ein „Inhaltsverzeichnis" notwendig. Am Anfang der Arbeit steht eine K u r z ­ fassung (Abstract) in Deutsch und Englisch. Der Titel ist zu übersetzen und in eckigen Klammern dem Abstract voranzustellen. Weitere Ubersetzungen der Kurzfassung sind möglich. Die K u r z ­ fassung soll für den Leser einen hohen Informationswert haben. Bei größeren Arbeiten können die Untersüchungsergebnisse in einer Zusammenfassung am Ende des Textes mitgeteilt werden, auch in einer fremden Sprache (z. B. Summary).

Auf Fußnoten bzw. Anmerkungen (ohne Literaturangaben!) ist wegen höherer Druckkosten möglichst zu verzichten; wenn nicht zu vermeiden, dann durchlaufend numerieren. Statt Seiten­ hinweise Angabe des Kapitels. Ä u ß e r e Form des M a n u s k r i p t s Format DIN A 4 ( 2 1 0 x 297 mm), nur auf einer Seite beschreiben, l'/zzeilig, mit Seitenzahlen versehen und nicht heften. Unter dem Titel der Arbeit folgt der ausgeschriebene Name des Autors und die Anzahl der Abbildungen, Tabellen und Tafeln. Die Anschrift des Verfassers ist auf der Titelseite unten anzugeben.

Literaturzitate im Text sind Kurzzitate. Beispiel: (BÜTTNER 1938). Dieses Zitat bezieht sich auf die gesamte Arbeit. Sind bestimmte Seiten, Abbildungen, Tafeln usw. gemeint, dann müssen diese genau angegeben werden (nicht BÜTTNER 1938: 34 ff.). Beispiele für richtige und falsche Textzitate. Richtig: „ . . . MÜLLER ( 1 9 4 3 : 76) . . . " oder „ . . . (MÜLLER 1 9 4 3 : 76) . . . " oder „ . . . (KELLER 1956: Taf. 12 Fig. 3 a-b) . . . " Falsch: „ . . . MÜLLER schreibt (MÜLLER 1 9 4 3 : 7 6 ) . . . " oder „ . . . MÜLLER (MÜLLER 1 9 4 3 : 76) schreibt . . . « Werden im Schriftenverzeichnis von einem Autor aus demselben Jahr mehrere Arbeiten aufgeführt, so sind diese durch Ordnungs­ buchstaben zu kennzeichnen. Beispiele: (MÜLLER 1954a), (MÜLLER 1954b), (MÜLLER 1954a, b), (MÜLLER 1954a: 1 4 7 , 1954b: 224). Gemeinschaftsarbeiten werden folgendermaßen zitiert: (BECKER Sc FUCHS 1 9 6 3 ) ; (BECKER & FUCHS Sc RECKE 1967). Bei einer größeren Autoren­ gruppe kann das Zitat auf „ . . . et al." gekürzt werden (MESSMER et al. 1969).

Schriftauszeichnung: wichtig

Autorennamen unterstricheln Müller wird MÜLLER; wichtig

wird

(gesperrt); Holozän wird H o l o z ä n (fett, z. B. für Überschriften). Die wissenschaft-

lichen Namen von Pflanzen und Tieren (Gattungen, Untergattungen, Arten, Unterarten) erscheinen im Druck kursiv;

sie sind im Manuskript mit geschlängelter Linie zu kennzeichnen. — Die Unter­

schriften der Abbildungen, Tabellen und Tafeln sind auf einem besonderen Blatt beizufügen.

Vorlagen von Abbildungen Sie sollen eine Verkleinerung auf den Satzspiegel zulassen; es sind daher entsprechende Formate zu wählen und die Zeichnung ist in 2—4facher Größe anzufertigen. Die Schrift darf nach der Ver­ kleinerung nicht niedriger als 1 mm sein. Keine zu dichten Flächensignaturen verwenden und Be­ schriftung aussparen (freistellen). Photos für Autotypien nur auf glänzendem oder hochglänzendem weißem Papier, nicht chamois o. dgl. Photos nur verwenden, wenn unbedingt notwendig (Auto­ typien sind wesentlich teurer als Strichätzungen). Alle Vorlagen sind mit dem Namen des Autoren und der Abbildungs-Nummer zu versehen.

Schriftenverzeichnis Es steht am Schluß der Arbeit und gibt Auskunft über die im Text zitierten Veröffentlichungen.

Es wird nach Verfassern alphabetisch geordnet. Zitate aus Zeitschriften: Autor, Erscheinungs­ jahr in runden Klammern, Titel. — Zeitschrift (abgekürzt), Bandzahl bzw. Jahrgang (doppelt un­ terstreichen = Fettdruck), Seitenzahl ( : 6—24), Zahl der Abbildungen, Tabellen und Tafeln, Erscheinungsort. — Zitate von Werken: Autor, Erscheinungsjahr in runden Klammern, Titel. — Zahl der .Seiten, Abbildungen, Tabellen und Tafeln, Verlagsort (Verlag).

Beispiele SCHWARZBACH, M. (1968): Neuere Eiszeithypothesen. — Eiszeitalter u. Gegenwart, 1 9 : 250—261, 7 Abb.; Öhringen (Rau).

WOLDSTEDT, P. (1969): Quartär. — In: LOTZE, Fr. [Hrsg.]: Handbuch der Stratigraphischen Geo­ logie, 2, VIII 4- 263 S., 77 Abb., 16 Tab.; Stuttgart (Enke).

S o n d e r d r u c k e : 50 kostenlos, weitere auf Kosten des Verfassers.