Quaternary Science Journal - Vol. 53 No 1 by Geozon Science Media

Eiszeitalter und Gegenwart 53. Band 2003

Jahrbuch der Deutschen Quart채rvereinigung e. V. Schriftleitung:

ERNST BRUNOTTE

Vertrieb: E. Schweitzerbart sehe Verlagsbuchhandlung (N채gele u. Obermiller) - Stuttgart ISSN 0424 - 7116

Deutsche Quartärvereinigung e.V. Gegründet 1948 Geschäftsstelle: 30655 Hannover, Stilleweg 2, Postfach 510153 www.deuqua.de

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Liebe

DEUQUA-Mitglieder

und Leser

von Eiszeitalter

und

Gegenwart,

es erreichen uns immer wieder Stellungnahmen und Kritiken zu einzelnen Aufsätzen. Wir möchten anregen, dass Sic Iiiszeitalter und Gegenwart als Diskussionsforum verstehen und uns ihre Meinung oder Gegendarstellung als druckfertiges Manuskript zur Veröffentlichung zusenden. Zuschriften und Manuskripte bezüglich wissenschaftlicher Aufsätze fertigen Sie bitte entsprechend der 'Hinweise für den Verfasser wissenschaftlicher Beiträge' an (s. linde dieses Heftes) und senden Sie an den Schriftleiter von „Eiszeitalterund Gegenwart": Prof. Dr. ERNST BRUNOTTE, Geographisches Institut der Universität, D-50923 Köln [Straßenangabe entfällt]. E-mail: e.brunotte@uni-koeln.de

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BRUNOTTE

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Eiszeitalter und Gegenwart Jahrbuch der Deutschen Quart채rvereinigung e. V. 53. B a n d mit 61 Abbildungen und 11 Tabellen

Herausgeber und Verlag: Deutsche Quart채rvereinigung e. V. Hannover Schriftleitung: E R N S T

Vertrieb:

BRUNOTTE

E. Schweitzerbart'sehe Verlagsbuchhandlung (N채gele u. Obermiller) - Stuttgart

2003

Inhaltsverzeichnis

GOLDBERG,

P., SCHJEGL, S., MV.UGNE,

BODE,

1-25

fluviale

V.,

<ö° RADTKE,

Geomorphodyna-

Einzugsgebiet

am nördlichen

Harzrand

74-93

26-38 Bnws,

PlOTROWSKI, J. A.

DRESELY,

mik und Besiedlungsgeschichte in einem kleinen

PUCHER, R.: Magnetische Aspekte zum Rod derberg-Vulkan (Bonn)

A.,

U.: Holozäne

logy and Site Formation at Hohle Fels Cave, Schwabian Jura, Germany

R., LEHMKUHL, F., REINECKH,

HiLGERS,

DAYTON, C. & CONARD, N./.:Micromorpho-

WlNDElJiERC,

zialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fiinen, Dänemark

E & RÄHLE, W.: Stratigraphischc

Untersuchungen an molluskenführenden

S.: Gla-

Terrassensedimenten 39-54

schichten

und ihren

im mittleren

Deck

Neckarbecken

(Württemberg) NEUE,

O. <&SCHMIDCAIJ,/..'Der

94-113

Beitrag der

Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von

NOWEL, W: Nochmals zur Altersstellung

Karstgebieten am Beispiel der vorgeschichtli

des Tranitzer

chen Höhensiedlung auf dem Schloßberg bei

zum

Kallmünz (Südöstliche Frankenalb)

55-73

Fluviatils

(Anmerkungen

„Kommentar" von LIPPSTRKU & S T A -

CKBBRANDT)

114-123

Eiszeitalter

und

Gegenwart

1-25 27 A b b . , 2 Tab.

Hannover

2003

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany P A U L GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, K A R E N M E L I G N E , C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . C O N A R D ^

Keywords: caves, FTIR, micromorphology, Late Quaternary climate, Upper Palaeolithic Abstract: Hohle Fels Cave near Schelklingen in the Swabian Jura area of southwestern Germany, contains an occupational and sedimentological record that spans at least the last 36,000 yeats and includes Aurignacian, Gravettian, and Magdalenian prehistoric occupations. The sediments were subjecred to detailed micromorphological analysis coupled with microanalytical data using electron microprobe and FTIR techniques. The results show that much of the sediment has been de rived from the interior of the cave where the finer ma trix was partially phosphatized, likely derived from bear habitation. Moreover, the sediment has been subjected to cryoturbation and ice lensing under cold and damp conditions. These cold-related features become increas ingly well developed in the Gravettian and Magdale nian layers reflecting more marked cooling during these periods. There is no evidence for the occupation of the cave by humans or cave bears during the Last Glacial Maximum. These geoarchaeological observations can be used test hypotheses about paleoclimate and human behavior developed using independent lines of evidence provided from botanical, faunal and archaeological ma terials. Some of the methods employed in this research have not previously been used to study the caves of the Swabian Jura and provide key new insights into the ar chaeological and natural history of the region. 'Anschrift der Verfasser: P. GOLDBERG, K. M E LIGNE, C. DAYTON: Department of Archaeology, Boston University, 675 Commonwealth Avenue, Boston Massachusetts 0 2 2 1 5 , U.S.A. E-mail: paulberg@bu.edu; N . CONARD, S. SCHIEGL: Institut für Ur- und Frühgeschichte und Archäologie des Mittelalters der Universität Tübingen, Abteilung für Ältere Urgeschichte und Quartärökologie, Schloss Hohentübingen, D-72070 Tübingen

Zusammenfassung: Die Höhle Hohle Fels liegt auf der Schwäbischen Alb bei Schelklingen und beinhaltet eine stratigraphische Folge, die mindestens 36.000 Jahre zurück geht und Aurignacien-, Gravettien- und Magdalenien-Fundschichten beinhaltet. Die Sedimen te vom Hohle Fels wurden mit mikromorphologischen Analysen in Kombination mit Elektronmikroprobe und FTIR-Analysen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sedimente aus dem inneren Bereich der Höhle stammen und das die feine Matrix in Zusammenhang mit der Nutzung der Höhle durch Bären eine starke Phosphatenanreicherung erlebt hat. Mikrostruktu ren belegen kalte und feuchte klimatische Phasen, chararkterisiert durch Kryoturbation und Eislinsen. Diese Merkmale sind in den Gravettien- und Magdalenien-Schichten stärker entwickelt und sprechen für kühle Bedingungen während dieser Perioden. Während des letzten Kältemaximums fehlen Hinweise für die Nutzung der Höhle durch Menschen und Höhlen bären. Diese Beobachtungen können als Grundlage dienen, um Hypothesen über das Paläoklima und über menschliches Verhalten im Paläolithikum, die anhand botanischer, faunistischer und archäologischer Daten entwickelt wurden, zu prüfen. Einige der Methoden dieser Untersuchungen wurden zum ersten Mal in den Höhlen der Schwäbischen Alb eingesetzt und lieferten viel versprechende Einblicke in die Archäologie und die naturhistorische Enrwicklung der Region.

1 Introduction Paleolithic excavations i n the caves of

the

S w a b i a n J u r a have been c o n d u c t e d s i n c e the 1 8 6 0 s . T h i s rich research tradition i n c l u d i n g the w o r k of Oscar Fraas, R. R. S c h m i d t , G u s tav R i e k a n d others h a s its i n t e l l e c t u a l a n d

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

methodological

roots

the

2 Site Setting and Stratigraphy

geosciences,

a n d s i n c e its o r i g i n s in t h e e a r l y 2 0 t h C e n tury, the D e p a r t m e n t of E a r l y P r e h i s t o r y a n d

Hohle Fels C a v e is situated on the eastern ex

Q u a t e r n a r y E c o l o g y has h a d s t r o n g l i n k s to

tension of the Swabian Jura about 2 0 k m west

the g e o s c i e n c e s of the U n i v e r s i t y of T ü b i n

of U l m (Figures 1 and 2 ) . T h e cave is formed

gen. D e s p i t e t h e long a n d successful research

within an U p p e r Jurassic ( M a l m ) limestone reef

tradition

a n d occurs at about 5 3 4 m above sea level (asi)

geoarchaeology work

Tübingen,

which

i n c l u d e s recent

by J .

Hahn,

(HAHN

1 9 8 8 ) , H . LAVII.EE (LAVII.EE &

in the valley of the Ach River, a tributary of the

HAHN

Danube. T h e A c h Valley was cut by the D a n u b e

1 9 8 1 ) a n d I. C A M P E N ( 1 9 8 7 ) , it w a s not u n t i l

before it left its bed shortly d u r i n g the Riss g l a

the l a t e 1 9 9 0 s t h a t c o n t e m p o r a r y

cial m a x i m u m (VIELINGER 1 9 8 6 ) . Today the A c h

including

micromorphological

methods

studies

and

Rivet is about 3 m wide a n d flows to the east

m i c r o a n a l y t i c a l t e c h n i q u e s , s u c h as e l e c t r o n

into the blau river. Prior to the Riss Glacial Peri

m i c r o p r o b e a n d F T I R h a v e b e e n a p p l i e d to

od the valley b o t t o m was up to 4 0 m lower than

answer archaeological and paleoenvironmen-

today a n d m u c h narrower; it has subsequently

tal q u e s t i o n s r e l a t e d to t h e P a l e o l i t h i c cave

been filled w i t h gravel a n d sand. T h e cave is

e x c a v a t i o n s in the S w a b i a n J u r a . W i t h this

located on the southeast side of the valley, a b o u t

paper w e p r e s e n t a series of results u s i n g n e w

7 m above the current valley b o t t o m w h i c h here

m e t h o d s to a d d r e s s research q u e s t i o n s range from site f o r m a t i o n to

that

is about 3 5 0 m w i d e . During the terminal Pleis

environmental

tocene the valley bottom was ca. 5 - 1 0 m lower

c h a n g e , from t h e c u r r e n t e x c a v a t i o n s at H o h

than today's position (WAGNER 1 9 7 9 ) .

le Fels n e a r S c h e l k l i n g e n in t h e A c h V a l l e y of

Hohle Fels is one of the largest caves in the re-

southwestern

Germany.

Fig. 1: Location Map of Hohle Fels Cave in the Swabian Jura.

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany

gion with a large cave hall that has a m a x i m u m 2

height of 12 m a n d covers a n area of 500 m .

Wattle

T h e entrance is connected w i t h the cave hall

HB__gh. '«*_ B__M_f

by a 3 0 m long passage (Figure 3 ) . During t h e

first

scientific excavations i n 1 8 7 0 / 7 1

Oscar

Fraas recovered a n enormous n u m b e r of cave bear bones, as well as stone, bone, and antler artifacts. R . R . S c h m i d t (SCHMIDT 1910, 1 9 1 2 ) presented the Paleolithic from H o h l e Fels in h i s classic m o n o g r a p h , „Die d i l u v i a l e Vorzeit Deutschlands". From

1 9 5 8 - 1 9 6 0 G. Matschak a n d

G. Riek c o n d u c t e d excavations i n several parts of the cave, most notably i n a large niche o n

the left side of t h e passage l e a d i n g to the m a i n

_ _ _ _ _ _ _ t .

HHP-.

hall of the cave. T h e excavators never published

i£HL* H ^ H R s -

their results, a n d C . Saier (SAIER 1994) was t h e first to systematically study t h e finds from these

IlliP ^^!

excavations. Between 1 9 7 7 - 7 9 a n d 1 9 8 7 - 1 9 9 6 Joachim H a h n renewed excavations in the niche in the hopes o f g a i n i n g a stratigraphic section for comparison w i t h the profile from

nearby

•

Geißenklösterle (HAHN 1 9 8 8 ) . Archaeological, palaeontological a n d geological research results

from Hohle Fels have been p u b l i s h e d in numerous articles a n d

theses (BI.UMENTRITT & H A H N

1991;

FISCHER et al. 1 9 9 3 ; H A H N 1989a, 1 9 8 9 b ,

1991,

1992, 1 9 9 5 ; HAHN & PASDA 1990; OBER-

MAIER 1 9 0 6 ; R A H L E 1 9 8 1 ; SCHEER

Hahn's death i n 1997,

1994). Since

N . C o n a r d and H . P.

U e r p m a n n have directed t h e ongoing excavations (CONARD & UERPMANN

1 9 9 9 ; CONARD &

FLOSS 1 9 9 9 , 2 0 0 0 ; CONARD et al. 2 0 0 0 , 2 0 0 2 ) . T h i s latest w o r k has revealed a sequence of

ebou-

/w-rich silty a n d clayey deposits, some rich i n charcoal and b u r n t bone. In addition, a n u m b e r of

archaeological

that range from

horizons

were

recognized

A u r i g n a c i a n strata at the base

through Gravettian a n d M a g d a l e n i a n layers at

Fig. 2: Hohle Fels Cave entrance. on parameters such as color, texture, a n d internal organization. These are described in Table 1. T h e archaeological

horizons

( A H ) or Units, on

the other h a n d , are determined on the basis of the assemblages of artifactual material. In the case of H o h l e Fels, lithological a n d archaeological b o u n d a r i e s are strongly linked. At a more general level of analysis four m a i n stratigraphic units ( A - D ) have been defined for operational reasons ( C O N A R D & UERPMANN

1 9 9 9 ; Table 1 ) .

Each of these units is discussed from b o t t o m to top as follows: Unit

the top (Figures 3 , 4; Table 1 ) .

ilBHHi

D (the Aurignacian) - Unit D was uncov2

ered over a n area of 6 m (CONARD et al. 2 0 0 2 ) , a n d so far, consists of well stratified geological T h e stratigraphic sequence at H o h l e Fels can be

layers 3 d - 8 a n d archaeological horizons A H I l d -

considered from the standpoints of both litho-

V. A l t h o u g h w e have not yet reached the b o t t o m

and archaeo-stratigraphy. T h e former approach

of this unit, thus far, about 1 m of s e d i m e n t s

results in several geological

( G H ) or

has been excavated (see CONARD et a l . 2 0 0 2 ) .

Layers that follow standard field criteria based

T h e majority o f lithic artifacts was produced o n

horizons

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Fig. 3: Profile 2 showing stratigraphy with archaeological units and geological layers, as well as sampling locations. The inset map shows the deep interior chamber and the location of excavated area with exposures of sediments discussed in the text. The grid lines are 1 m apart. local cherts. U n l i k e overlying Gravettian assem

recognizable strata. T h e m a i n occupation of the

blages, i m p l e m e n t s m a d e on radiolarite are con

Gravettian complex dates to ca. 2 9 , 0 0 0 - 2 7 , 0 0 0

siderably less abundant.

years BP.

L a c k of debitage a n d

cores suggests the absence of in situ k n a p p i n g

M o r e than

scatters, but discarded stone tools are c o m m o n

unmodified debitage. Cores a n d tools are also

and include diverse forms typical for the Swa

numerous,

bian A u r i g n a c i a n . I m p l e m e n t s and

Gravette points, and end scrapers (CONARD et

ornaments

9 0 % of the lithic assemblage is including

backed

knifes,

burins,

produced from ivory as well as ivory w o r k i n g

al. 2 0 0 0 ) .

debris are c o m m o n , a n d three m a m m o t h ivory

to those of the M a g d a l e n i a n tools (BURKERT &

figurines have been recovered from the A u r i g n a

FLOSS in press). A rich inventory of bone, antler

cian layers from Hohle Fels. T h e faunal analysis

and ivory tools as well as antler picks a n d per

is still underway, but p r e l i m i n a r y analysis has

forated batons have been recovered (CONARD &

documented

bear,

FLOSS 2 0 0 1 ) . T h e Gravettian archaeological ho

horse, reindeer, fox, a n d hare. Furthermore, a

rizons have yielded n u m e r o u s pendants of ivory

the presence of m a m m o t h ,

T h e lithic raw materials are s i m i l a r

well-defined concentration of burnt bone w a s

and perforated teeth.

unearthed

T h e faunal record of the Gravettian layers has

in the lower Aurignacian

horizon

IV. A series of radiocarbon dates for these Au

not

rignacian layers have y i e l d e d uncalibrated ages

show that cave bears are well represented, a n d

been

fully

analyzed. Preliminary

results

between 3 0 a n d 3 6 ka. T h e s e dates are consist

in 2 0 0 0 a vertebra of a cave bear was recovered

ent w i t h the relatively early dates for the Aurig

from A H Ilcf with an e m b e d d e d fragment

nacian at nearby sites i n c l u d i n g Geißenklösterle

a chert w e a p o n . This

(CONARD & BOLES in press). Geological samples

conclusive evidence for active h u n t i n g of cave

from U n i t D have not yet been studied.

bear.

find

provides the

of first

Nonetheless, the w e i g h t of evidence sug

Unit C (the Gravettian) - T h e Gravettian lay

gests that the majority of cave bear bone resulted

ers 3b - 3cf (AH Ilb-IIcf), are 6 0 - 8 0 c m thick,

from natural mortality (MUNZEL et al. 2 0 0 1 ) .

and have been uncovered over an area of ca 3 0

Horse appears to be the m a i n g a m e species, a n d

m . T h e sediments of these layers are well pre

reindeer is present but less a b u n d a n t . As in the

served, a n d m a n y finds of these layers are from

A u r i g n a c i a n and M a g d a l e n i a n deposits,

much

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany

Tab. 1: Sediment and profile description of Hohle Fels Cave (Schelklingen, Southern Germany)

Profile 2 (cf. Fig. 4) Geol. Horizon/ UNITS

Field o b s e r v a t i o n s

Munsell Color

Arch. Horizon/ LAYERS

Archaeological features and Comments

1 4

Uncalibrated C Age (AMS in italics)

1. Modern Stratigraphic Complex a

2.5Y 7/4

5 Y 2.5/1

7.5YR 3/4

2.5Y 5/6

0 Cave pavement (Höhlenfestschichten) consisting of alternating banded layers up to 2 cm in diameter; coarse yellow, rectangular gravel and blackish fine sedimentbearing pebbles. 0 Slag-bearing layer containing pebble chips and few 34cm size pebbles mixed with some finer clayey sediment Thin gravel "leveling layer" with rounded pebbles up to 0 2cm across. Sandy sediment containing limestone gravel with boulders up to 45 cm in diameter. Gravel displays preferred sub-horizontal orientation. Yellow - ochre.

Post-1958

1944 1944

2. S t r a t i g r a p h i c A - c o m p l e x ( H o l o c e n e ; b e l o w Unit 1 k, p u r e a n d t y p i c a l M a g d a l e n i a n Oc

5Y 2.5/1

Maqdalenian 1k 2.5Y 2/0

Slightly rounded to well rounded 2-5 c m size limestone fragments lacking preferred orientation. They occur within a dark grey/black argillaceous silt with fine grained calcareous sand.

0/1

Mixed horizon: containing metal age and Neolithic ceramics and Magdalenian artefacts; disturbed Holocene surface caused by clearing in 1944

Clayey silt with 1-2 mm size irregularly to slightly rounded limestone gravel, slightly elongated and without recognizable orientation.

Magdalenian lithic 13,240 ±110 and organic 13,085 ± 95 artifacts 12,770 ± 2 2 0

Contains black fired ceramics

Pit filling of Q u 7 6 / 7 7 / 8 6 / 8 7 1gb

10YR 5/2

Medium grey, very dense clay, with homogeneous distribution of rather big-charcoal fragments. Inclusions of medium sized, angular to slightly rounded limestone.

Stratigraphic B-Complex (moonmilk-sediments and limestone gravel) 1s

10YR 8/2

3as

2.5Y 5/6

White, fine calcific sand with slight amount of interstitial clayey silt; subangular limestone inclusions, 2-5 cm, mostly without orientation. Very heterogeneous layer. In the northern part, a marked unconformity separates a matrix-rich area from a matrix-poor one. Matrix-rich area: Matrix is pale yellow/brown, pale grey/brown, partly darker brown silty with little clay and fine sand. High abundance of 1-8 c m , angular limestone gravel inclusions displaying irregular orientation, occurring along with very well rounded, 1cm diameter clasts. Matrix-poor area: Matrix is virtually lacking, and clasts consist mostly of 2-8 cm, and some 10-13 cm of limestone fragments/gravel; these are angular to rounded, and irregular to slightly elongated shape, without orientation.

essentially sterile

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Stratiqraphic C-Complex (mainly Gravettian) 3ad 10YR3/2-4/4 Heterogeneous layer with pockets of variable brightness I/I I b (generated by washing out of finer components) containing sedimentologically different types of infillings; the darker sediment infillings possibly exhibit an anthropogenic component. The lighter matrix consists of dark grey-brown silt with small amounts of clay and calcareous sand. The dark matrix is blackish silt with small amounts of calcareous sand and a somewhat higher clay component compared to areas of the bright matrix. Inclusions (2-7 cm) are relatively abundant, mostly angular, but some partly rounded; they dip northwards. 3bcomplex

7.5YR4/6

3bt

2.5Y2/3

10YR5/6

3cf

5Y 2.5/1

Reddish silt with little clay and fine calcareous sand. Inclusions of angular to slightly rounded limestone gravel occur in variable amounts without orientation. Dark grey, partly black silt, with an abundance of sand size burnt bone (Knochenkohle) and a small amount of clay. Inclusions consist of some stones, bones and bone ash (>1cm). Very moist clayey silt with many limestone clasts of variable sizes. They are angular to rounded, and dip towards the NE. Black clayey silt with a high proportion of bone ash that underlies a limestone-rich gravel layer.

Mixed Magdalenian/Gra vettian-horizon (reworked and displaced Gravettian)

Gravettian lithic and organic artifacts Gravettian lithic and organic artifacts

27,150 ± 600

Gravettian lithic and organic artifacts Gravettian lithic and organic artifacts

29,550 ± 650

II d

Aurignacian ?

29,560 + 240/-230 30,010 ± 2 2 0

II e

Aurignacian lithic and organic artifacts Aurignacian lithic and organic artifacts

II b

II c

28,920

±400

Stratigraphic D-Complex (mainly Aurignacian) 3d

10YR 4/4

7.5YR 4/4

7.5YR 5/6

Red-brown argillaceous silt with ca. 6 0 % of 4 - 8 c m , slightly rounded limestone gravel inclusions. Matrix only slightly compacted, contains abundant small pores and cavities. Generally loose mixture of angular limestone gravel and moist clayey silt with a minor component of coarse calcareous sand. Rounded limestone gravel with little interstitial matrix. Mostly coarse-grained calcareous sand, downwardfacing edges or fracture planes of limestone fragments frequently bear grey clay crusts.

III

30,550 ± 5 5 0 31,100 ±600

Notes o n d e s c r i p t i o n s : 1} These are provisional descriptions based on unpublished work by J. Hahn (12.09.1994); Waiblinger (1997); N.J. Conard and T. Prindiville (02.09.1997); and P. Russell and N.J. Conard (09.98). The geological and archaeological horizons (GH and AH) serve as preliminary field descriptions and are subject to modification during future excavations. 2) Colors were determined using the Munsell Soil Color Chart on moist samples, both in the cave under artificial light conditions and outside the cave in natural light. 3) Differentiation of individual sediment units on the basis of their calcium carbonate contents was not possible due to the large number of limestone clasts. 4)

C ages are uncalibrated and compiled from Conard and Bolus (2003); Conard and Floss (2000); Hofreiter et al. (2002); and Housley et al. (1997).

of a r c h a e o f a u n a has been systematically b u r n t

reach a m a x i m u m thickness a r o u n d 7 0 c m next

for fuel. F r a g m e n t s of bone of large g a m e , such

to the wall of the cave in the northern p a r t of

as m a m m o t h a n d rhinoceros are also present.

the excavation (Figure 4 ) ; these deposits t h i n

Large, m e d i u m a n d small g a m e , such as fox

out toward the interior of the niche.

and ha r e p l a y e d a p r o m i n e n t part of the h u m a n

trast to the other strata, the horizons of u n i t B

e c o n o m y — i n c l u d i n g use of hides, raw material

are light colored.

and food.

proportions

In c o n

T h i s feature is due to h i g h

of rubble- a n d sand-sized l i m e

stone, a n d l o w a m o u n t s of clay, especially in the Unit B (archaeologically sterile) — Unit B con

upper horizon. T h e B - c o m p l e x is a r c h a e o l o g i

sists of t w o layers ( I s a n d 3 a s ) , w h i c h together

cally nearly sterile a n d lacks datable m a t e r i a l .

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany 3 Laboratory Methods

T h e rare artifacts recovered from this c o m p l e x are a p p a r e n t l y not in situ

a n d were likely i n

corporated i n t o the s e d i m e n t b y cryoturbation.

S a m p l e s a n d sample p r e p a r a t i o n

Consistent w i t h its sterile n a t u r e , its s e d i m e n t o -

Cave sediments are typically c o m p l e x mixtures

logical c o m p o s i t i o n , a n d t h e radiocarbon d a t e s

of cultural a n d geological materials that are

from the over- a n d u n d e r l y i n g deposits, t h e

c o m m o n l y diagenetically altered (WEENER et a l .

B-complex c a n be reasonably correlated w i t h

1995).

W e thus chose a m i c r o m o r p h o l o g i c a l

the Last G l a c i a l M a x i m u m . N o clear evidence

approach that includes the s t u d y of u n d i s t u r b e d

of occupation has been discovered so far in t h e

samples b y light microscopy c o u p l e d w i t h S E M

Swabian J u r a d u r i n g this interval.

study a n d elemental analysis of the in tact sedi ments.

Unit A ( t h e M a g d a l e n i a n ) - T h e M a g d a l e n i a n complex has been excavated over an area of 3 0

A set of thirteen large samples of u n d i s t u r b e d blocks of sediment w a s collected a l o n g the

a n d has a thickness of 2 0 - 6 0 cm. M u c h o f

western profile of the excavated entrance section

the sediments has been modified by cryotur

(Figures 3 a n d 4 ) . A n a d d i t i o n a l s a m p l e (no.

bation i n h i b i t i n g the establishment of a fine

14) was taken in excavation square 7 7 , about 1

stratigraphy

m a w a y from the profile.

T h e cave s e d i m e n t s

upper layers also contain diverse finds from

characteristically

major

the H o l o c e n e , such as pottery,

demonstrating

limestone gravel - m m to several d m i n size

that considerable m i x i n g h a s occurred. T h e

- derived from the roof a n d walls of the cave.

M a g d a l e n i a n complex dates to ca. 13,000 y e a r s

S a m p l i n g such stony deposits is difficult, a n d it

BP.

was not possible to use K u b i e n a boxes.

(CONARD

FLOSS

2001).

The

contain

amounts

Instead,

the M a g d a l e n i a n

we jacketed large areas of s e d i m e n t exposed in

deposits i n c l u d e mostly b l a d e s and bladelets,

Profile 2 w i t h burlap d i p p e d i n plaster of Paris.

although scrapers, burins, borer, backed k n i v e s

After the exposed part of t h e plaster jackets

and backed points have also been uncovered.

hardened, the block was carefully removed from

T h e y are p r o d u c e d m a i n l y from local Jurassic

the profile a n d the rear p o r t i o n w a s s i m i l a r l y

chert a n d radiolarite, a l t h o u g h non-local r a w

covered w i t h plaster-impregnated burlap.

materials a r e also present (BURKERT & FLOSS i n

In the laboratory several 1-2 c m large w i n d o w s

press).

were c u t through the plaster prior to 6 weeks

N u m e r o u s b o n e a n d antler tools, such as p r o

of d r y i n g at 60° C in a d r y i n g oven. After d r y

jectile points, o n e d o u b l e - r o w e d harpoon a n d

ing, the blocks were put into large containers

several needles also occur.

and partly covered with a m i x t u r e of styrene-

The

lithic

artifacts

from

T h e Magdalenian

assemblage contains w o r k e d pieces of jet a n d

based polymeric resin (Viscovoss N 5 0 S b y

ivory, as w e l l as perforated snail shells and teeth.

Voss C h e m i e G m b H ) , styrene ( M e r c k Eurolab

In 1998 excavations recovered a painted r o c k

GmbH)

fragment, w h i c h might h a v e been a p a i n t e d

C h e m i e G m b H ) in relative v o l u m e proportions

piece of t h e cave wall, or alternatively, c o u l d

7:3:

a n d hardener

(MEKP

M E C , Voss

0 . 0 2 5 . T h e containers kept for 3 0 m i n

have been m o b i l e art (CONARD & UERPMANN

utes u n d e r v a c u u m of < 2 0 0 m b a r (Vacutherm

1999).

chamber, Heraeus I n s t r u m e n t s ) .

T h e samples

important

were removed from the v a c u u m chamber, c o m

game. In a d d i t i o n , the layers contain bones o f

pletely i m m e r s e d in the resin mixture a n d then

m a n y other m a m m a l s , a m o n g which fox a n d

put back into the chamber w h e r e they were kept

hare are a b u n d a n t .

for 5 days under v a c u u m , followed by a 2 4 - h o u r

Horse a n d reindeer were t h e most

heating period at 60° C . After i m p r e g n a t i o n ,

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Fig. 4: Photograph of Profile 2 showing plaster-jacketed sediment samples. Compare with Figure 3.

several 1 to 2 cm-thick slices were cut from each

bined M i c r o a n a l y z e r ) . Optical e x a m i n a t i o n of

block by m e a n s of a water-cooled rock saw. Sev

the thin sections consisted of observation w i t h

eral representative areas were chosen from

the

the microfiche reader at magnifications of ca. 10

slices for petrographic thin section preparation.

to 20x, a n d w i t h the petrographic microscope at

Two series of thin section were produced, large

magnifications that ranged from 2 0 x to 4 0 0 x .

sections of sizes of 7 c m x 10 cm for transmitted

Such a strategy allows the section to be v i e w e d

light microscopy and smaller ones (3.5 c m x 2 . 5

at different scales, ranging from field to h a n d

cm) w i t h h i g h l y polished surfaces for scanning

sample d o w n to ultra-fine detail w i t h the S E M

electron microscopy.

(COURTY et al.

In a d d i t i o n to the sample blocks, a second se

T h e large thin sections were also scanned on a

ries of loose sediment were collected from cor

flat-bed

1989).

scanner (ARPIN et a l . 2 0 0 2 ) in order to

responding localities for infrared spectroscopy.

facilitate documentation

The latter were dried in a heating oven for sev

T h i s procedure

eral days at 60° C.

spots analyzed by the electron microprobe a n a

for the

enables efficient

microprobe. location

lyzer, a n d in turn correlate electron microscope Analytical M e t h o d s

data with those obtained t h r o u g h

Petrographic thin sections were observed w i t h

light microscopy.

polarizing

Polished t h i n sections of the

microfiche reader, transmitted polarizing light

undisturbed sediments were carbon-coated a n d

microscope, and electron microprobe analyzer

analyzed by Jeol Superprobe,

(Jeol Superprobe J X A - 8 9 0 0 R W D / E D

energy dispersive (ED)- and w a v e length ( W D )

Com

equipped

with

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany dispersive-analytical techniques (see ScmrsGL et

subdivisions w i t h i n C to A, the m a i n units. T h e

al. in press, for details).

relevant subdivisions w i t h i n Gravettian U n i t C

Finally, some of the loose s a m p l e s of the b u r n t

are layers 3 c , 3b a n d their various subdivisions

material from Layer 3cf (Figure 3 ) were analyzed

(Tables 1 a n d 2; Figure 4 ) . U n i t B is c u l t u r a l l y

by Fourier Transform

Spectroscopy

sterile. T h e subdivisions w i t h i n U n i t A are Lay

(FTIR; Nicolet Avatar 3 6 0 FT-IR E.S.E, c o m

ers l k a n d 0 c a n d date to the M a g d a l e n i a n a n d

puter-controlled by O m n i c Version 5.1). F T I R

Holocene, respectively (Table 1; Figure 3 ) .

Infrared

spectra w i t h i n the w a v e n u m b e r - r a n g e between 4 0 0 a n d 4 0 0 0 cm"' were o b t a i n e d by the potas

Coarse Fraction

s i u m bromide (KBr)-pellet technique. Tens of

T h e coarse elements, defined as grains of sand-

micrograms of sample were finely ground using

size a n d larger (60 p m ) , consist of a n t h r o p o

an agate m o r t a r a n d pestle, a n d ca. 0.1 mg of

genic, geogenic, a n d biogenic components.

the sample powder was m i x e d w i t h about 8 0

anthropogenic elements are b u r n t bone, s o m e of

The

m g KBr (Uvasol by Merck, I R - g r a d e ) . A 7 m m -

the u n b u r n t bone (if modified by h u m a n s ) , pos

pellet was p r o d u c e d by m e a n s of a hand press

sibly coprolites, a n d charcoal.

w i t h o u t evacuation. T h e e m p t y sample chamber

ponents include limestone clasts a n d calcareous

Geogenic c o m

was used as reference background. T h i r t y - t w o

„Ornaments" w h i c h crystallized on the roof a n d

scans w i t h a spectral resolution of 4 cm"' spectra

walls a n d were then detached. Two c o m p o n e n t s

were carried out. If necessary, the baseline w a s

of the coarse fraction could be attributed to both

corrected for measurements of the peak absorb-

h u m a n a n d other biological agents: coprolites(/

ances. Infrared-sensitive constituents were iden

phosphatic grains?) a n d u n b u r n t bone. A few

tified using a reference library containing m o r e

other m i n o r constituents were observed in some

than 100 reference spectra relevant to archaeo

of the thin sections: quartz grains, iron particles,

logical samples.

and the coprolites m e n t i o n e d above. Bone, either burnt or u n b u r n t , is nearly u b i q uitous throughout the sediments, except in the 4 Results

culturally sterile Unit B (Table 2 ) . W h i l e w e found u n b u r n t bone in all the Gravettian a n d

Micromorphology T h e sediments from Hohle Fels Cave are more complex than they first appear on the macro scopic level in the field. T h e micromorphological e x a m i n a t i o n of 17 thin sections from units C through A reveals fine variations of the texture, fabric a n d organization of the m a i n constitu ents.

Overall, the sediments are characterized

by heterogeneity, which is itself expressed in different w a y s throughout the stratigraphic s u c cession. T h e basic components, calcareous clay, lithic fragments, bone, charcoal and some fine organic material, are consistent through most of the sequence, although their organization a n d proportion c h a n g e locally w i t h i n the deposits.

M a g d a l e n i a n layers, b u r n t bone was

present

in significant quantities o n l y in layers 3b, 3bt, and 3cf of the Gravettian period. T h e size of the bone fragments ranges from unidentifiable splinters (as small as 2 0 urn) to cm-long pieces. Several tooth fragments are also present

and

occur in the matrix or are incorporated w i t h i n aggregates (Figure 5 ) . A l t h o u g h they are m o s t l y rounded - likely by cryoturbation - some bone fragments in aggregates remain very sharp a n d angular, suggesting reworking a n d transport of m u c h of the bone (the significance of this bone layer is discussed below, a n d in detail in SCHIEGL et al. 2 0 0 3 ) . Charcoal is overall less c o m m o n

than

burnt

For the most part, the descriptions and discus

bone, being almost absent from the Gravettian

sion below refer to the geological/archaeological

sediments (Unit C ) and totally absent from the

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Tab. 2: Summary of Micromorphological Attributes of Sediments from Hohle Fels Cave

Bone

Charcoal

Textural Features

Fine Fractipn

Coarse Fraction Lithic

Non -solid patterns

Solid patterns

Samples by depth

HF-7A_top HF-7A middle HF-7A bottom

HF-7B top

HF-7B middle

Ch Ch"

HF-7B bottom

Magdalenian

phLS

uLS

phLS

°-

HF-12A top HF-12A middle HF-12A bottom uLS

HF-12Bbottom

HF-4Atop

HF-4A middle

uLS bB

uLS

uLs-

HF-4A bottom

üj~_r~_

HF-4B top

uLS

HF-4B middle

uB"" uB

uLS

HF-4B bottom

uLS

hlF-1 top

uLS

HF-1 middle

uLS

HF-1 bottom

phLS

Coa

uLS

HF-13 top

uLS

HF-13 middle

uLS

HF-13 bottom

uLS

HF-6 top

uLS

phLS

HF-6 middle"

uLS

phLS phLS phLS

HF-6 bottom

HF-8 (op

ulS uLS

HF-8 middle

uLS

HF-8 bottom

uLS _phLS

HF-5 junger top

uLS

HF-5 junger bottom

Cap DeCa clay

phLS

uLS

HF-5 Alter top

uLS

HF-5 Alter bottom

C Gravettian

uLS

uLSphLS

HF-12B top

B Sterile

uLS uLS 'uLS"

uLS"

HF-11Jop_

uLS

HF-11 middle

uLS

"uls"phis

HF-11 bottom

HF3A~5P—

HF-9A middle

uLS _ _ _ _ _

HF-9A bottom

WWW

uLS ÜLS~"phIs

HF-9B middle

uLS

HF-9B bottom

uLS

HF-3Atop

uLS

HF-3A middle

uLS

HF-3Ä bottom

uBbB

ÜLS^

HF-3B top

uLS

HF-3B middle

Ü B -

uLS

HF-3B bottom

uLS

HF-3C log

Cap Cap

DOCA

uLS

HF-3C middle HF-3C bottom

a n t h r o p o g e n i c a l l y sterile sediments of

phLS

uLS uLS "

Layer

charcoal fragments, w h i c h range in size from a

B (Table 2 ) . W i t h i n the Gravettian sequence,

few microns to a few m i l l i m e t e r s . T h e s e frag

only o n e layer contains significant a m o u n t s of

ments are either incorporated into the fine frac

charcoal:

tion or c o n t a i n e d w i t h i n r o u n d e d

Layer 3 a d at the top of the Gravet

tian sequence. O n the other hand, most of the

(Figure 5 ) .

M a g d a l e n i a n sediments ( U n i t A ) were rich in

portion

these

charcoal

aggregates

fragments

are

1 1

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels* Cave, Swabian Jura, Germany

Fig. 5: Microphotograph of coarse, sand-sized clasts incorporated within rounded aggregates in sample HF-4B (Layer 3b). In particular, note the presence of charcoal fragments and rodent tooth in the center of the photograph. Plane-polarized light (PPL); width of view, ca. 3.2 mm.

Fig: 6: Microphotograph of sample HF-3C (Layer 3c) showing partially phosphatized limestone grain revealed by slightly lighter color on left and upper part of the grain (P with arrows; this is yellow-brown in color photograph). PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

from

cross-polarized light ( X P L ) . In ultraviolet light,

Holocene

beech (Fagus)

deciduous

trees, particularly

a n d have been reworked

into

the M a g d a l e n i a n deposits. Fragments of b i r c h {Betula)

a n d w i l l o w {Salix)

appear to be

the phosphatized

porrions

fluoresce

strongly,

while the n o n phosphatized limestone „core" of

the grains does not. Phosphatic replacement of

Pleistocene o r i g i n (These w e r e identified b y S.

calcite is also manifested by tooth-like, etched

Riehl. T h e masses of beech clearly stem from

t e r m i n a t i o n s of calcite (Figures 7a, 7 b ) .

Holocene features).

phatization of calcareous g r a i n s does not appear

T h e A u r i g n a c i a n layers ( U n i t D; analyzed by

to follow a specific stratigraphic pattern, a n d it

Freddy D a m b l o n in Brussels) have birch, p i n e

m a y be that phosphatization occurs in localized

a n d even beech. T h e presence of the latter s u g

areas t h r o u g h o u t the entire sequence. A m b e r -

gests a w a r m interstadial d u r i n g this t i m e ; its

colored

occurrence in the M a g d a l e n i a n - a cold p e r i o d

but likely biogenic, origin occur in all samples

- is clearly intrusive.

(Table 2; Figures 8a, 8 b ) .

The

lithoclastic c o m p o n e n t

consists

phosphatic

grains of

Phos

indeterminate,

almost

exclusively of limestone fragments, and s o m e

Fine F r a c t i o n

calcareous ,ornaments' (cf. crystalline features

T h e fine fraction consists of a y e l l o w - b r o w n to

below).

brown calcareous and locally phosphatic clay.

Diverse types of limestone are present

throughout

the

sediments,

including o o l i t i c

Rare silt size inclusions of q u a r t z grains, a m b e r -

a n d d o l o m i t i c limestone. T h e y vary from s a n d

colored phosphatic grains, a n d organic material

to pebble size, a n d from s u b a n g u l a r to r o u n d e d .

- as well as silt-size fragments of the b o n e a n d

An interesting feature of s o m e limestone frag

charcoal described above - are e m b e d d e d w i t h i n

ments is their partial phosphatization,

the clay.

which

is manifested in plane polarized light (PPL) by

Although

a yellow-brown reaction r i m along the e d g e of

t h r o u g h o u t the sequence, the matrix in Layer

the grain (Figure 6 ) ; these r i m s are isotropic in

3c clearly differs from that of a n y other layers

this

calcareous

clay

present

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Fig. 7a: Microphotograph of phosphatized and etched calcite grain from sample HF-3C (Layer 3c). Etching of the calcite and replacement by phosphate creates an tooth-like pattern on the edge of the grain. PPL; width of view, ca. 650 pm.

Fig. 8a: Microphotograph of slightly darker, amber-colored phosphatic grains in sample HF-8 (Layer 3b). Note their isotropic nature and the siltsize inclusions of quartz in XPL. They appear to represent phosphatic clays that have been reworked by cryoturbation or movement of material from within the main hall of the cave. PPL; width of view, ca. 650 pm.

Fig. 8b: XPL.

(Table 2 ) . Layer 3c is characterized by localized

ized a n d seems to be an exception. T h e d o m a i n s

d o m a i n s of decalcified clay that appear w i t h i n

of decalcified clay are therefore characteristic of

the g e n e r a l l y calcareous m a t r i x (Figure 9a, 9 b ) .

Layer 3 C only.

T h e frequency of the decalcified d o m a i n s d e 足

As discussed below, the dip of the deposits from

creases u p w a r d within L a y e r 3c, from s a m p l e

the interior of the cave to the exterior clearly i n 足

H F - 3 C to the m i d d l e of s a m p l e HF-3A. A n

dicates that the clay is derived from the interior

isolated zone of decalcified matrix is also ob足

of the cave.

served in s a m p l e HF-8 ( L a y e r 3 b ) but it is local足

u l t i m a t e l y derived from soil materials that w e r e

Moreover, the clay appears to b e

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany

Fig. 9a: Sample HF-3C (Layer 3c). Microphoto足 graph of a domain of decalcified clay within the generally calcareous matrix. While the matrix appears undifferentiated in plane-polarized light, crosspolarized examination reveals distinct domains of isotropic, decalcified clay. This decalcification of the matrix occurs only within Layer 3c of the Gravettian complex. PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

Fig. 10: Microphotograph of the loose, nonaggregated calcareous clay matrix within a moderately developed platy void structure in sample HF-3C (Layer 3c). The platy structure is created by ice lensing. PPL; width of view, ca. 1.6 mm.

Fig. 9b: XPL

Fig. 11: Microphotograph of loose rounded aggregates in sample HF-3A (Layer 3b/3c) resulting from cryoturbation. The individual rounded aggregares are clearly separated and non compacted. PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

washed into the cave through openings in the

Fabric

roof, one of w h i c h can be seen at the back of the

As discussed above, the fine fraction is generally

interior of the cave today.

heterogeneous calcareous clay w h o s e fabrics c a n

However, we w e r e

u n a b l e to obtain a n d analyze a n y modern soil

be described as c o m b i n a t i o n s of a small n u m b e r

material from the slopes above the cave since

of solid p a t t e r n i n g (matrix) a n d non-solid pat足

these slopes w e r e denuded in historical (likely

terning (voids). W e divide the solid patterning

Medieval) times.

into four m o d e s of organization a n d the n o n solid p a t t e r n i n g into three m o d e s .

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Solid patterning:

1 ) T h i s is simply a loose non-ag

gregated m i x of clay and inclusions (Figure 1 0 ) . 2 ) T h e second type is characterized by clearly defined individual rounded aggregates or ,loose rounded

aggregates' (Figure 1 1 ) . These

indi

vidual aggregates in some cases have a core c o m posed of a coarse component, such as a fragment of bone, charcoal, or lithic material (see Figure 5). 3 ) In this case, the aggregates are compressed into m o r e massive c o m p o u n d subangular ,macroaggregates' (Figure 1 2 ) . In such instances, the overall microstructure of the matrix is fissured or subangular blocky, and pedality of the material is evident. 4 ) Finally, the matrix also occurs as a massive, non-aggregated form, where the clay is

Fig: 13: Microphotograph of massive, non-aggregated and generally homogeneous clayey matrix associated with fissures and cracks from sample HF-8 (Layer 3b). PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

relatively homogeneous compared to the type 3 , above (Figure 1 3 ) . unpatterned,

displaying

irregular

interstitial

(packing) voids between singular and c o m p o u n d aggregates (Figure 1 1 ) . 3 ) T h i s last form is char acterized by fissures a n d cracks (Figure 1 2 ) . In all thin sections e x a m i n e d , platy voids are generally encountered either w i t h the loose nonaggregated matrix (Figure 1 0 ) or w i t h the loose rounded aggregates (Figure 1 4 ; Table 2 ) . Van Vliet-Lanoe (VAN VLIET-LANOE 1 9 8 5 ) reports that platy structure due to ice lensing is best ex pressed in homogenous s a n d y substrates. In the case of Hohle Fels the heterogeneity of the sedi Fig. 12: Sample HF-7B (Layer l k ) . Microphotograph of massive subangular macroaggregates associated with fissures and crack structure. The matrix, bounded by the fissures, are constituted of cryoturbated, rounded aggregates compacted together with some looser matrix material. P P L ; width of view, ca. 3.2 mm.

ments a n d the presence of large coarse elements - p r i m a r i l y and ultimately products of roof fall - makes the ice lensing structure less evident. However, the platy organization is still visible in localized domains. T h e interstitial void structure is mostly an at

In a d d i t i o n , three types of non-solid patterning,

tribute of the loose rounded aggregates (Figure

i.e., organization patterns of the voids are very

1 1 ) , a n d both patterns are characteristic of the

informative.

1 ) T h e first type is characterized by

effect of cryoturbation (VAN VLIET-LANOE 1 9 8 2 ,

elongated voids, which give the matrix - whether

1 9 8 7 , 1 9 9 1 , 1 9 9 8 ) . Fissures and cracks, on the

aggregated or not - an overall platy appearance

other hand, are associated w i t h both the massive

(Figure 1 0 ) . As discussed below, such void struc

subangular

ture results from ice lensing and is a typical m a n

with the massive non-aggregated matrix (Figure

ifestation of frost activity preserved in sediments

13).

macroaggregates

(Figure

1 2 ) and

and soils (VAN VLIET-LANOE 1 9 8 2 , 1 9 8 5 , 1 9 8 7 ,

In this context of extreme heterogeneity, the dif

1 9 9 8 ) . 2 ) Here, the void structure is relatively

ferent types of fabric tend to coexist w i t h i n the

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany

Textural features T h r e e varieties of textural or

post-depositional

features can be observed in thin section. Each type entails finely bedded matrix material - clay, organic matter, and fine lithic, b o n e and char足 coal fragments

- redistributed

around

coarse

elements, such as aggregates or limestone clasts. T h e principal types of textural features include 1) coatings around the entire m a r g i n s of coarse grains, 2) cappings on upper surfaces (Figure 16) a n d pendents on lower surfaces. Most coatings a n d cappings are poorly sorted, although they are finely bedded, except for overall coarser cappings Fig. 14: Sample HF-11 (Layer 3b). Microphotograph of loose rounded aggregates within an overall platy void structure. The platy structure, caused by ice lensing, is superimposed on a matrix that has already been subjected to cryoturbation. PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

in sample H F - 5 , which are constituted of sorted, inversely graded matrix material (Figure 1 7 ) . T h i c k cappings are characteristic throughout the Gravettian 3b unit (Table 2 ) . T h e pendents are rare, as they were observed only in samples H F 12 and H F - 1 3 , both located on the tight side of the profile, a w a y from the central axis where most of the samples were taken.

Fig. 15: Sample HF-4B (Layer l k ) . Microphotograph of a contact zone between two different types of fabric, illustrating the extremely high variability of fabric types within a single sample. Isolated rounded aggregates occur in the lower portion, whereas the upper part of the photo shows more compacted, massive matrix material with fissured microstructure. PPL; width of view; ca. 3.2 mm.

Fig. 16: Microphotograph of a thick, finely bedded silty capping in the central part of the photograph resting on a clast of oolitic limestone that makes up the lower half of the photograph; sample HF-3A (Layer 3b). PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

same thin section c o m m o n l y being found a d 足

Crystalline features

jacent to one another (Figure 1 5 ) . W i t h i n each

Samples H F - 4 ,

sample, however, it is possible to identify general

from the M a g d a l e n i a n layers (Layers Oc and l k ) ,

fabric trends, as discussed below.

as well as sample HF-1 from the sterile Layers

HF-7,

and H F - 1 2 ,

collected

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Fig. 17: Microphotograph of a poorly sorted coarse capping, consisting of quartz silt, rounded silt size phosphatic grains and aggregates and opaque minerals in black. Sample HF-5 Alter (Layer 3b). PPL; width of view, ca. 650 pm.

Fig. 18: Microphotograph of a microlayered calca reous ,ornament'. Note the finely bedded precipitate with irregular form . The precipitate was originally arranged around a limestone clast (see remains fragment of oolitic limestone, bottom left). It either represents a broken pendent formed on the underside of rock resting on the floor of the cave, or more likely was probably detached from the walls or ceiling of the cave. Sample HF-7B. PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

(Is a n d 3 a s ) , contain t w o types of c r y s t a l l i n e

most examples of this crystalline feature have

features, calcareous o r n a m e n t s and calcific ac

irregular shapes, a few are well r o u n d e d .

The

c u m u l a t i o n s that were not observed in other

m i n e r a l o g y is consistent w i t h their m o i s t , pasty

layers.

feel in the field, similar to that of m o o n m i l k consist of finely

(GILLIESON 1997: 117, 1 2 2 , 1 2 6 ) . T h e s e crys

bedded calcareous precipitates in the form of

talline features occur in the upper part of the

isolated fragments or of coatings a r o u n d l i m e

stratigraphic section, m o s t l y in Layers Is, 3as

stone g r a i n s (Figure 1 8 ) . T h e y appear in finely

a n d l k (Figure 4; Tables 1 a n d 2 ) .

T h e calcareous , o r n a m e n t s '

deposited, u n d u l a t i n g beds, and produce c a u l i flower-like

formations. W h e n e x a m i n e d u n d e r

ultraviolet light, these calcareous precipitates

5 Discussion

are h i g h l y fluorescent, in contrast to the oolitic limestone fragments w i t h w h i c h they are often

In the field, minor lithostratigraphic differences

associated. These o r n a m e n t s appear to be frag

are evident in the exposed profile, m o s t l y d i s t i n

ments of material that precipitated a l o n g the

guishable by differing a m o u n t s of roof fall a n d

cave w a l l s , similar to stalactites, that later w e r e

slight color changes in the matrix. In general,

dislodged from their original e n v i r o n m e n t

the s e d i m e n t s appear to be similar (see Table

the w a l l s or ceiling of the cave.

1 a n d Figure 4 ) . However, e x a m i n a t i o n of the

T h e s e c o n d crystalline feature appears c r e a m y

thin sections provides a m u c h greater level of

white in PPL, and w h i t e to gray u n d e r X P L

resolution, revealing n u a n c e d differences

and is a calcite precipitate (identified by F T I R

provide significant insight into the geological

and S E M ) (Figures 19a, 19b, 19c). A l t h o u g h

history of the cave deposits. T h e overall pattern

that

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany and 4 ) .

Nevertheless, the textural,

17 composi

tional and fabric data demonstrate that climatic conditions - a n d their

fluctuations

- that existed

outside the cave can be inferred from trends in these sediments. T h e current floor of the cave is about 2 m h i g h e r than it w o u l d have been in Gravettian t i m e s due to subsequent deposi tion of geological a n d anthropogenic material. Therefore the cave entrance w o u l d have been approximately 5 meters high in total, exposing it more fully to conditions outside and m a k i n g the nature of the deposits m o r e sensitive to c l i m a t i c variations. T h e main hall of the cave has been h e a v i l y modified

in historic times

by „mining" for bear bones, phosphatic sedi ments, and by use as a m i l i t a r y storage depot d u r i n g the S e c o n d World War; in the interior hall, therefore, h i g h quality Paleolithic data are not

available. However,

of climatic information

given the

amount

preserved along

the

entrance passage, it seems likely that climatic variations also w o u l d have affected the m a i n hall of the cave. Unfortunately, in the case of H o h l e Fels this information is probably lost; the exact nature of frost activity inside the m a i n hall remains u n k n o w n . Based on available evidence, Fig. 19 a+b: Sample HF-7B (Layer lk/Oc) is from the upper part of the Hohle Fels profile, which is typically lighter in color. The microphotograph illustrates irregularly shaped, sub founded precipitates of calcite, which are creamy white in PPL and white and gray under XPL. The surrounding fabric includes subangular macroaggregates associated with massive structure, fissures, and cracks, a) PPL, b) XPL; width of view, ca. 3.2 mm.

h u m a n activities seem to have been focussed in the entrance passage which w a s sheltered from the elements, but where a d e q u a t e daylight w a s available for diverse activities i n c l u d i n g stone k n a p p i n g and b o n e and ivory w o r k i n g . V i e w e d overall, o n e of the most striking features of the data is the clear unconformity w i t h i n the Gravettian o c c u p a t i o n between geological L a y ers 3c and 3 b (Table 2 ) . T h i s unconformity is

of the results is presented in Table 2. These pat

visible in t e r m s of decalcification and

terns reflect changes in climatic conditions, a n

phatization of the matrix, fabric, and textural

phos

thropogenic activity, and other depositional a n d

features, a l t h o u g h it is not evident in the

post-depositional processes discussed below.

dates. Layer 3c, represented by samples H F - 3 C ,

Climatic c o n d i t i o n s

l 4

HF-

3 B , and the lower portion of sample H F - 3 A ,

T h e profile from w h i c h these s a m p l e s were col

is marked by distinct decalcification of

lected lies w i t h i n the entrance passageway to the

clay matrix, w h i c h occurs in localized d o m a i n s

the

m a i n chamber of the cave, and is approximately

w i t h i n the calcified matrix (Figure 9 ) . S u c h

2 0 m from the actual cave e n t r a n c e (Figures 3

alteration suggests an episode in w h i c h the sedi-

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Mineralogie Tübingen

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Fig. 19c: S E M B S E image of HF-7 with accompanying line scans shown in photo. Most of the scan is through the large, circular grain of calcite (cf. fig. 19a, b), but also includes grains of quartz (high Si peak) and bone (peak of P and C a ) . Iron is likely tied to the clay matrix.

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany

m e n t s were exposed to w e a t h e r i n g under acidic

Moreover, it is difficult to ascertain t h e u l t i m a t e

conditions, p r e s u m a b l y associated w i t h the d e

source of the fine, clayey fraction of t h e sedi

cay of organic m a t e r i a l s (e.g., vegetal material,

m e n t s w h i c h m u s t have come from well inside

g u a n o ) . In contrast, the overlying sediments o f

the cave system. It is likely either relict karstic,

Layer 3b, represented b y samples H F - 1 1 , H F - 5 ,

phreatically-derived material a n d / o r soil materi

H F - 8 a n d H F - 6 , overall have a m u c h „fresher"

al that has w a s h e d through o p e n i n g s a n d joints

appearance microscopically. W h i l e these upper

in t h e cave. A t t e m p t s to locate t h e o r i g i n of the

sediments also c o n t a i n a significant phosphatic

fine fraction failed, i n part h a m p e r e d b y the fact

fine c o m p o n e n t , t h e phosphate is primarily in

that soil material w a s completely stripped from

the form of sand-size a m b e r grains that a t e i n

the slopes above t h e cave in M e d i e v a l times.

corporated into fabric structures (Figure 12).

U n t i l it was sealed i n t h e l 9 6 0 s , a small c h i m

Fabric differences also serve to distinguish Lay

ney near the back of the cave, w h i c h w a s just big

ers 3 c a n d 3 b . T h e samples from Layer 3c a r e

e n o u g h for people to climb t h r o u g h , connected

m a r k e d by loose, n o n - a g g r e g a t e d to loose aggre

the m a i n hall w i t h the hilltop above the cave.

g a t e d arrangements of matrix, often displaying

If this c h i m n e y existed d u r i n g t h e Pleistocene,

p l a t y voids (Figure 1 0 ) . These voids are charac

it helps to explain the source of t h e silt a n d

teristic of ice l e n s i n g i n northern regions (VAN

clay that contributed to the s e d i m e n t cone i n

VLIET-LANOE 1 9 8 2 ) , a n d have been used as

the m a i n hall a n d l e d to the oozing o u t w a r d

indicators of seasonal frost in cold paleoclimatic

m o v e m e n t of clay a n d silt that characterized t h e

reconstructions

overall s e d i m e n t a r y context of H o h l e Fels.

2001;

(e.g.,

CREMASCHI &

COURTY

VALLVERDU

VAN VLIET-LANOE1990;

Layer 3 b is also m a r k e d b y c a p p i n g s of fine

P i s s A R T e t a l . 1988a,. 1988b; VAN VLIET-LANOE

material on larger clasts, bones a n d aggregates.

1 9 9 1 ) . In the overlying Layer 3 b , however, t h e

S u c h capping c a n be explained i n terms of clay

m a t r i x is arranged i n loose r o u n d e d aggregates

migration

clearly separated b y interstitial/packing voids,

VLIET-LANOE

during

that

the spring

thawing (VAN

1 9 8 5 ) , a n d confirms

that t h e

by a

sediments near the entrance o f t h e cave were

p l a t y microstructure (Figures 11 a n d 14). Such

repeatedly exposed to freeze-thaw cycles d u r i n g

r o u n d e d aggregates a n d the general absence o f

this time.

in certain cases is superimposed

ice lensing features point to cryoturbation (VAN VLIET-LANOE 1 9 8 2 , 1987, 1 9 9 1 , 1998). More

over, the platy v o i d structure observed in t h e sediments of L a y e r 3 b is superimposed on t h e already-present cryoturbated matrix, a n d sug gests a later phase of ice lensing. It is difficult to d e t e r m i n e a specific t i m e frame for the duration of these processes as these processes can occur on the scale of seasons to decades. C r y o t u r b a t i o n a n d the clear d i p of the deposits from the m a i n c h a m b e r toward the entrance (Figures 3 a n d 4 ) is responsible for transport o f material from inside t h e cave ourwatd.

Unfor

tunately, d u e to modifications of the cave d u r ing the past century, a n d absence of excavation t o w a r d the interior, it is difficult to d o c u m e n t the physical connection between the two areas.

Finally,

the

unconformity

between

Layers

3c a n d 3 b is not visible i n t h e n u m e r o u s

l 4

dates from the deposits. T h e c l e a t b o u n d a r y between Layers 3 c a n d 3 b , a n d this hiatus sug gests that a n u n k n o w n portion o f 3 c sediments was removed d u r i n g this t i m e , l i k e l y after t h e decalcification of the layer b u t before active sedimentation of the overlying L a y e r 3 b w h i c h t o o k place in a regime of less e x t r e m e phosphate mobilization. A n additional trend in the results is the c o m b i n e d occurrence

of two calcareous crystal

l i n e features i n the sterile u n i t B a n d i n the M a g d a l e n i a n complex, unit A . In general, the M a g d a l e n i a n sediments are characterized b y a m o r e massive fabric of s u b a n g u l a r m a c r o a g gregates' a n d b y cracks a n d

fissures

(Figure

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

12). W h i l e the c a p p i n g observed in L a y e r 3b disappears, coarse elements are often

thinly

coated a n d pendents occur in a few samples. The

crystalline features,

however,

are

most

noticeable. T h e y consist of fragments of cal citic cauliflower-like ornaments a n d

rounded

masses of calcite. But overall the p r o p o r t i o n of these two crystalline features is p a r t i c u l a r l y high in the sterile layer (Figure 2 0 a , 2 0 b ) , their concentration tends to increase u p w a r d s w i t h i n the M a g d a l e n i a n complex, w i t h o n l y rare traces in s a m p l e H F - 4 B (Layer l k ) a n d h i g h concen trations in sample H F - 7 B . 7 A (Layers 0 c a n d l k ) (Figure 4; Table 2 ) . T h e s e two features are entirely absent from the older, Gravettian lay ers, a n d the question of their u n i q u e presence in the u p p e r part of the sequence of the cave is i n t r i g u i n g a n d problematic. O n e interpretation Fig. 20a: Microphotograph of the calcareous and calcitic matrix of the sterile layers, sample HF-1 (Layer Is). The sample consists of bright, rounded masses of calcite and calcareous ornaments within a calcareous matrix. Nore the cauliflower-type aggregate in the lower part of the photo, and the platy piece of bedded flowstone in the center right. PPL,

is that they are related to a change of the overall c l i m a t i c regime of the area. As such, d r i p p i n g d u e to wetter a n d w a r m e r (i.e., less freezing) c l i m a t e could be responsible for the formation of both crystalline structures. T h e M a g d a l e n i a n predates the w a r m e r Bölling a n d A l l e r ö d peri ods w h i c h are then followed by the Younger Dryas cold period. However, the paragenesis of both of these secondary features is still u n d e r study. In sum, it is necessary to note that there is a substantial temporal gap at the L G M a n d the early dates for the Gravettian, c o u p l e d w i t h a relatively long period of

non-human-occupa

tion of the cave until ca. 13ka b.p.

A n t h r o p o g e n i c activity In the field, two m a i n phases of Paleolithic oc c u p a t i o n of the cave were identified b e t w e e n units A a n d C. Earlier occupation is attested in unit D , but there has been only l i m i t e d exca vation w i t h micromorphological d a t a for this older occupation. In thin section, h u m a n presence is manifested m a i n l y by the occurrence of bone fragments a n d charcoal. An interesting pattern e m e r g e d from the e x a m i n a t i o n a n d comparison of s a m p l e s Fig. 20b: XPL; width of view, ca. 3.2 mm.

from the M a g d a l e n i a n a n d from the Gravettian

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany and

the

Gravettian

phases of occupation. C h a r c o a l is extremely rare

nian

in the Gravettian layers (Layer C ) , except from

suggests different pyrotechnological strategies.

occupation

layers

Layer 3ad, a dark layer situated at the very top of

T h e presence of b u r n t bone correlated w i t h the

the Gravettian sequence (Table 2 ) . M o s t of the

absence of charcoal in Layer 3b a n d partially in

Gravettian filling, therefore, is v i r t u a l l y devoid

Layer 3c, p r o b a b l y indicates the use of bone as

of charcoal. [S. Riehl has identified remains of

fuel d u r i n g the Gravettian. Bone fuel use has

w i l l o w {Salix)

in Gravettian layers. Based on

already been d e m o n s t r a t e d from the i n d e p e n d

charcoal, pollen a n d p h y t o l i t h s the Gravettian

ent study of a t h i n layer w i t h i n the Gravettian

is characterized by grasses and shrubs a n d seems

U n i t (SCHIEGI. et al. 2 0 0 3 ) . Layer 3 c f is a 3 to 10

to be a cool and d r y period. W i l l o w s are the

c m thick very d a r k layer of mostly burnt bone.

o n l y tree species thus far identified, a n d these

T h e m i c r o m o r p h o l o g i c a l investigation of Layer

are probably arctic shrub willow.] B u r n t bone,

3cf concluded that there was no evidence of in

on the other h a n d , is a b u n d a n t through Layer

situ

3 b and occasionally in Layer 3c of the Gravet

h a d been most likely deposited by d u m p i n g .

tian (Figure 2 1 ) . anthropogenic

T h e absence of charcoal in

sediments

containing

such

b u r n i n g a n d that the layer of burnt b o n e

Nevertheless,

the

extreme rarity of charcoal

w i t h i n the b u r n t b o n e Layer 3cf w a s confirmed.

evidence of b u r n i n g is certainly u n u s u a l . T h e

Our

reverse situation observed in the M a g d a l e n i a n

Gravettian c o m p l e x as a whole seems to confirm

m i c r o m o r p h o l o g i c a l e x a m i n a t i o n of the

layers, where charcoal is a b u n d a n t a n d burnt

the choice of b o n e fuel over charcoal during the

b o n e rare if not absent, m i g h t be considered

Gravettian o c c u p a t i o n of the cave. Schiegi et al.

more the expected case. (As m e n t i o n e d above,

(SCHIEGL et al. 2 0 0 3 ) review the w e a l t h of evi

some of the M a g d a l e n i a n charcoal

represents

dence for bone b u r n i n g during the M i d d l e Pal

especially the pres

aeolithic and U p p e r Palaeolithic of the Swabian

Holocene contamination, ence of a b u n d a n t beech.)

J u r a . O n the contrary, during the M a g d a l e n i a n

Such clear opposition

between the nature of

occupation, there are fewer signs of use of b o n e

anthropogenic remains present in the M a g d a l c -

fuel, but the presence of charcoal suggests use of regular w o o d as fuel. Finally, Layer 3 b t w i t h i n the Gravettian sedi m e n t s (Figure 4 ) w a s noteworthy in the sense that it c o n t a i n e d a very high d e n s i t y of b u r n t bone. T h e micromorphological s t u d y d e m o n strated the a n t h r o p o g e n i c / b i o g e n i c

nature

Layer 3bt w i t h i n the Layer 3b s e d i m e n t s , w h i c h are impoverished in charcoal. At least two of these dark pockets of burnt b o n e a n d charcoal w e r e seen in the profile (only one of w h i c h w a s s a m p l e d for analysis; Figure 4 ) . T h e burnt b o n e fragments range from slightly b u r n t to carbon Fig. 2 1 : Sample HF-9B (Layer 3bt).Microphotograph showing the concentration of burnt and unburnt bones mixed within a calcareous matrix which commonly coats the bones. This is most likely accumulated as dumped burned material (see SOLVEIG et al. 2003 for details). PPL; width of view, ca. 3.2 mm.

ized and microscopic fragments are mixed w i t h larger u n b u r n e d bone pieces (Figure 2 1 ) . T h e few

limestone clasts mixed w i t h the densely

packed burnt b o n e are u n b u r n t a n d exhibit a c a p p i n g s i m i l a r to that observed in the Layer 3 b sediments, suggesting that the formation of Layer 3bt took place during the Gravettian.

PAUL GOLDBERG, SOLVEIG SCHIEGL, KAREN MELIGNE, C H R I S DAYTON & NICHOLAS J . CONARD

Phosphate

from the food they b r o u g h t in or from their ex

Phosphatization of the matrix or fine fraction is

crements.

relatively h i g h both in the Gravettian s e d i m e n t s

intense use of the cave b y bears d u r i n g Gravet

(layers 3 b a n d 3c) a n d the M a g d a l e n i a n sedi

tian times. Bones of cave bear are b y far the most

ments (layers l k and Oc). T h e intervening sedi

numerous, and the age profiles are d o m i n a t e d by

ments (layer 3a where present, is a m i x e d layer

y o u n g a n d old a n i m a l s that usually die during

that separates l k from the Gravettian 3b layer),

hibernation (MONZEL et al. 2 0 0 0 ) . A

however,

phosphatized.

of m m to c m size pieces of carnivore coprolites

ultraviolet light, the clay-rich m a t r i x

was found in the thin sections. A l t h o u g h these

Under

are

markedly

of Layer 3 c is homogeneously

fluorescent,

evi

There is v e r y good evidence for the

number

are too small to identify as to specific animal,

dence of its highly phosphatized and decalcified

bears are a likely c a n d i d a t e .

nature. A l t h o u g h Layer 3c includes r o u g h l y the

this point the details of the g e o c h e m i c a l and

same c o m p o n e n t s - clay, silt, limestone, bone,

microenvironmental conditions responsible for

and charcoal - as the layers above it, in Layer

decalcification and phosphatization of the ma

3c these elements are finer and more „worked

trix, movement of phosphatic solutions, and the

into" the matrix, either by physical or c h e m i

formation of phosphate

cal processes. As displayed in sample H F - 3 A ,

limestone clasts are not clear a n d are currently

Layer 3b contains a m u c h coarser assortment of

under study.

In a n y case, at

reaction r i m s around

these c o m p o n e n t s . T h i s contact is visible at the macroscopic scale as well. In the field, 3 b w a s

Conclusion

described as m u c h siltier and sandier - relatively

T h i s preliminary s t u d y of the M a g d a l e n i a n

devoid of clay - than the „argillaceous silt" of

and Gravettian s e d i m e n t s at H o h l e Fels dem

Layer 3 c .

onstrates the potential of m i c r o m o r p h o l o g i c a l

T h e k e y contact between Layers 3c a n d 3b is

study of archaeological deposits in cold regions,

also e v i d e n t in the occurrence of large grains

particularly this part of G e r m a n y w h i c h both

of p h o s p h a t i c

underwent

material in 3b in contrast

the relatively homogeneous

alteration of

to the

marked c l i m a t i c c h a n g e b u t also

contains a rich record of prehistoric occupa

matrix found in Layer 3c. Ultraviolet e x a m i n a

tions. Although it is l i k e l y that no o n e meth

tion of s a m p l e H F - 1 1 , taken from the lower

odological approach c o u l d hope to c o m p l e t e l y

part of Layer 3b, revealed dense

phosphatic

elucidate the complex a r r a n g e m e n t of anthro

grains. T h e s e grains c o u l d be the r e m n a n t s of

pogenic, biogenic, a n d geogenic e l e m e n t s de

a p h o s p h a t e crust derived from guano or other

posited

products

analysis provides information

of animal activity. T h e presence of

this

cave,

micromorphological complementary

intensive a n i m a l occupation would account for

to that gathered by traditional field a n d labora

the increased phosphatization of Layer 3 c . T h e

tory m e t h o d s (COURTY et al. 1 9 8 9 ) . T h e Layer

intensive h u m a n occupation and c r y o t u r b a t i o n

3c sediments display p l a t y structures indicative

of 3b c o u l d have broken up this ctust, incorpo

of m o r e continuous cold conditions. W h i l e the

rating r o u n d e d fragments of dense

phosphate

overlying Layer 3b s e d i m e n t s also c o n t a i n some

w i t h i n the overlying 3 b sediments, as found in

platy or lens-like structures, they are d o m i n a t e d

sample H F - 1 1 .

by r o u n d e d cryoturbation aggregates.

T h e source of the phosphate is not totally clear.

grains indicate a greater frequency of freeze/

However, the a b u n d a n c e of bear remains from

thaw cycles, a conclusion supported

in the interior of the cave - which must have

presence of cappings of fine m a t e r i a l on large

served as their hibernation home - w o u l d point

clasts a n d aggregates. F r o m the a n t h r o p o g e n i c

to bear as a possible source of phosphate, either

perspective, both Layers 3 c a n d 3 b are compat-

These by

the

Micromorphology and Site Formation at Hohle Fels Cave, Swabian Jura, Germany ible w i t h the use of bone as the p t i m a r y fuel, w h i l e higher in the sequence, charcoal r e m a i n s

Führer 1; B l a u b e u r e n : S c h r ö d e r . BURKF.RT, W

& FLOSS, FI. (in press): L i t h i c

i n d i c a t e the use of w o o d fuel instead (SCHIEGL

e x p l o i t a t i o n areas in the U p p e r Paleolithic

et al. 2 0 0 3 ) .

of W e s t a n d S o u t h w e s t G e r m a n y - a c o m

M u c h of this p r e l i m i n a r y w o r k will be refined as

parative study. VIII. - F l i n t S y m p o s i u m ;

m o r e exposures - both vertical a n d lateral - be

Bochum.

c o m e available at H o h l e Fels. In a d d i t i o n , w o r k

CAMPEN, I. ( 1 9 8 7 ) . Die S e d i m e n t e der H ö h l e n

at the c o n t e m p o r a r y site of Geissenklösterle

und Abris der M i t t l e r e n S c h w ä b i s c h e n A l b

a b o u t 2 k m a w a y will serve as a comparison to

und ihre klimatische A u s d e u t u n g . - D o c t o

e v a l u a t e a n d extend the observations a n d inter

ral dissertation; University of T ü b i n g e n .

pretations m a d e here. T h i s study adds further

CONARD, N . J . 6kBOLUS, M . ( 2 0 0 3 ) : R a d i o c a r b o n

e v i d e n c e to the discussion of h u m a n responses

dating the Appearance of M o d e r n

to c l i m a t i c c h a n g e in the U p p e r Paleolithic.

and the T i m i n g of C u l t u r a l Innovations in

Humans

W h e n results from the M i d d l e Palaeolithic a n d

Europe: N e w Results a n d n e w C h a l l e n g e s . -

earliest U p p e r Palaeolithic units from

Journal of H u m a n Evolution, 44: 3 3 1 - 3 7 1 ;

Fels

and

Geissenklösterle

Hohle

b e c o m e available,

w e w i l l have s o m e very clear notions a b o u t the environmental

b a c k g r o u n d at this

important

transition in h u m a n history.

Amsterdam. CONARD, N . J . & FLOSS, H. ( 1 9 9 9 ) : Ein b e m a l tet Stein v o m H o h l e Fels bei S c h e l k l i n g e n u n d die Frage nach paläolithischer H ö h l e n kunst

in M i t t e l e u r o p a . - Archäologisches

Korrespondenzblatt, 29: 3 0 7 - 3 1 6 ; M a i n z . CONARD, N . J . & FLOSS, H. ( 2 0 0 0 ) : Eine Elfen

6 Acknowledgments

beinplastik v o m H o h l e Fels bei S c h e l k l i n g e n We

w o u l d like to thank

Philipp

Drechsler,

Kurt L a n g g u t h , Laura Niven, A n d r e w del,

Kan-

T i m o t h y Prindiville, a n d Kirsten Schell

of the Institut für Ur- u n d Frühgeschichte u n d Archäologie

des Mittelalters der

Universität

u n d ihre B e d e u t u n g für die E n t w i c k l u n g des J u n p a l ä o l i t h i k u m s in S ü d d e u t s c h l a n d . - Archäologisches Korrespondenzblatt,

30:

473-480; Mainz. CONARD, N . J . & FLOSS, FI. ( 2 0 0 1 ) : N e u e Eiszeit-

T ü b i n g e n for their assistance in collecting the

Kunstwerke von der S c h w ä b i s c h e n A l b - In

u n w i e l d y samples used in this study. Ilean Isaza

KÖLBL, S. &

assisted w i t h collection of some of the m i c r o

Eiszeit-Kunstwerke von der S c h w ä b i s c h e n

m o r p h o l o g i c a l data.

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Eiszeitalter

und

Gegenwart

26-38 7 Abb., 1 T a b

Hannover

2003

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn) R U D O L F P U C H E R *'

keywords: Quaternary volcanism, Rhine valley, magnetic surveying, rock magnetism, phreatomagmatism Kurzfassung: Der Rodderberg bei Bonn ist der nördlichste Teil des Osteifel-Vulkanfeldes aus dem Pleistozän. Seine mehrphasige Entstehungsgeschichte ist ver zahnt mit den fluviatilen Sedimenten des Rheins und den äolischen Sedimenten aus den Eiszeiten. Die dort aufgeschlossenen Gesteine Basalt, Löß und vulkan thermisch beeinflusster Löß erlauben den Vergleich von Magnetisierungen von Materialien etwa gleichen Alters, aber unterschiedlicher Zusammensetzung und Geschichte. Die von det lokalen Erdmagnetfeld-Richtung deut lich abweichende flache Magnetisierungsrichtung der Basaltproben ist durch Blitzschlag verursacht worden und stellte sich als Beispiel von Blitzschlag-Magneti sierung heraus. Aus der Verteilung der Deklination der Magnetisierung konnte die Einschlagstelle der Blitze in etwa 5 m vom Probenprofil ermittelt wer den. Eine aeromagnetische Vermessung des Rodderberges hat neue Hinweise zu seiner Struktur ergeben: Die Anomalie erstreckt sich von N N W nach SSE, der magnetisch wirksame Teil der Vulkanstruktur beschränkt sich auf den Bereich innerhalb des to pographisch erkennbaren Kraters. Der umlaufende Schlacke-Aschewail ist magnetisch nicht erkennbar. Unterschiede der Anomalieform aus Messungen am

* Anschrift des Verfassers: PD Dr. RUDOLF PUCHFR

Institut für Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben (GGA), Hannover Email: r.pucher@gga-hannover.de

Boden und in 35 m Höhe (Aeromagnetik) legen den Schluss nahe, dass die magnetisch wirksame Kraterstruktur einen flachgründigen Körper aus pyroklastischem Material anzeigt. Mit einigem Abstand darunter ist weiterer Basalt zu erwarten. Mit dem Rodderberg scheint uns die Natur einen Vulkan zu liefern, der am Beginn von phreatomagmatischen Erscheinungen geprägt war, dessen zweite Hälfte seiner lang währenden Genese aber die eines mehr klassischen Vulkans war.

[Magnetic Aspects of the Rodderberg Volcano (Bonn)] Abstract: The Rodderberg volcano is the most northerly part of the eastern Eifel volcanic field of Pleistocene age. Its complex genesis is connected with the fluviatile Rhine river sediments and with eolian glacial sediments. The neighbouring rocks of basalt, loess and thermal-influenced loess led to a magneti zation comparison of samples of roughly the same age but of different composition and history. The magnetization direction of the basaltic samples is almost horizontal and therefore deviates from the earth's magnetic field. Its otigin turned out to be caused by being struck by lightning. It was possible to determine the place of lightning to be about 5 m south of the sample's location. An aeromagnetic survey of the Rodderberg has re vealed some new information regarding its structure: The magnetic anomaly shows a striking in NNWSSE direction, the magnetically sensitive part of the volcano is restricted to the area inside the topographic crater. The ring wall of scoria and ashes is not detec table magnetically. Differences in anomaly shape of magnetic measurements at surface and at 35 m height (aeromagnetics) may identify the shallow-seated ma-

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn) gnetically sensitive part of the crater as by phreatomagmatism caused pyroclastic part of a maar. After some interruption more basaltic material is expected. It appears that the Rodderberg volcano is an ex ample of nature where at the beginning the genesis was ruled by phreatomagmatism but its activity has ended up with a basaltic body due to normal magma crystallization.

W a n d e r e r können d a r ü b e r h i n a u s die irritieren de Beobachtung m a c h e n , dass b e i m Passieren der Basaltklippe die N a d e l des Kompasses eine volle U m d r e h u n g

vollführt.

Das h e i ß t ,

dass

das dortige Gestein e i n e n so starken M a g n e t e n darstellt, dass dessen M a g n e t f e l d stärker als das dortige Erdmagnetfeld ist.

2 Geologisch-tektonische Einführung 1 Einleitung RICHTER

(1942)

hat

alle

damals

möglichen

Ortschaften

B e o b a c h t u n g e n in einer geologischen Exkursi

Rolandswerth und Niederbachem südlich von

onskarte zusammengefasst u n d b e m e r k e n s w e r t e

Bonn gelegen (s. Übersichtsteil in Abb. 1 ) , ist

Schlussfolgerungen gezogen. Da d a m a l s S c h l a

Der

Rodderberg,

zwischen

den

der nördlichste Teil des Osteifel-Vulkanfeldes aus

cken u n d Aschen für d e n W e g e b a u a b g e b a u t

dem Pleistozän (VAN DEN BOGAARD et al. 1 9 8 9 ) .

w u r d e n , n a h m das W i s s e n u m den R o d d e r b e r g

Heutigen Z u g a n g z u m Rodderberg bilden le

durch

diglich e i n i g e als N a t u r d e n k m a l ausgewiesene

des Geologischen Institutes B o n n , stetig zu.

Klippen innerhalb der nördlichen Schlackenfel

Die wichtigsten E l e m e n t e seien hier z u s a m

der. Der Rodderberg selbst mit 195 m N N liegt

mengestellt:

zahlreiche Exkursionen,

hauptsächlich

innerhalb des südlichen Schlackenwalls. D a das vulkanische Gestein den Löß durchschlagen hat,

• Die Entstehung des Rodderberges ist nicht

ist der Rodderberg j ü n g e r als dieser Löß.

ein einmaliges Ereignis, sondern das Ergebnis

Durch Vergleich der Magnetisierungsrichtung

einer Serie von E r u p t i o n e n , deren A u s b r u c h s

der i m vulkanischen Gestein als thermorema-

p u n k t e nicht konstant blieben. Zeitlich liegen

nente

sie zwischen dem E n d e der „älteren H a u p t t e r

Magnetisierung

(TRM,

s. Glossar) beim

Abkühlen

feldrichtung

mit

der

(DRM)

a n Löß-Sediment

Abkürzungen

„eingefrorenen"

Erd

Sedimentationsremanenz lässt sich der Grad der

Richtungsübereinstimmung

ermitteln;

denn

die M a g n e t i s i e r u n g in Lößmaterial w i r d über w i e g e n d als Ergebnis der Ablagerung feinster magnetischer Partikel in Erdfeldrichtung

ver

rasse" (fluviatile S e d i m e n t e des R h e i n s ) u n d den „jüngeren Hauptterrassen".

D i e älteren

Tuffe liegen k o n k o r d a n t zu u n d g l e i c h a r t i g eingeregelt wie die

Rheinsediment-Konglo

merate. • Der w e i t verbreitete L ö ß ist u n t e r s c h i e d l i c h e n Alters: Lavagänge ( i m Westen u n d N o r d w e s

standen.

ten)

Darüber h i n a u s ist zu erwarten, dass das Löß-

unteren

Material i m thermischen

A n d e r e Löß-Horizonte sind e i n d e u t i g j ü n g e r

Kontakt zur heißen

Lava - erkennbar an Verfestigung, Frittung und Verfärbung - eine T R M oder C R M erwirbt, die

haben den älteren L ö ß u n d a u c h die Schlackenhorizonte

als alle vulkanischen S p u r e n . • Aus d e m M i ß v e r h ä l t n i s von der G r ö ß e des

die R i c h t u n g des Erdmagnetfeldes besser wider

Kraterdurchmessers

spiegeln w i r d als die Sedimentationsremanenz.

geringen

Der Rodderberg

bietet also die M ö g l i c h k e i t ,

Thermoremanenz,

C h e m i s c h e Remanenz

und

durchschlagen.

(ca. 8 0 0 m )

nachweisbaren

und

der

Schlackenmenge

w u r d e auf eine M a a r - S t r u k t u r geschlossen. Auswürflinge, die bis zu 0,5 m

mächtige

Sedimentationsremanenz quartären Alters ver

gefrittete Devonbrocken enthalten, sprechen

gleichen zu können.

ebenfalls dafür.

RUDOLF PUCHER

von 3 5 m über Gelände, der A b s t a n d der M e s der Löß-Stratigraphie

spunkte beträgt e t w a 3 0 m . Dargestellt sind die

h i n z u d e u t l i c h unterschiedlich alten L ö ß - H o

Isolinien der Totalintensität F; seit 1 9 7 8 ist F

rizonten u n d der Glazialforschung n a h m das

u m etwa 5 5 0 n T gestiegen.

vermutete

Das A n o m a l i e b i l d des Rodderberges (s. A b b .

Mit

d e n Fortschritten

Eruptionsalter

des

Rodderberges

zu; noch FRECHEN ( 1 9 7 6 ) assoziiert ein Alter

1), in Teilen schon durch VOGELSANG ( 1 9 5 8 )

von 3 0 . 0 0 0 a der Eruption, abgeleitet aus d e m

erfasst, w i r d geprägt durch

ein SSE-NNW-

in einer kraterartigen Vertiefung von ca. 4 0 m

verlaufendes

Maximum

a n s t e h e n d e n Löß.

etwa

Das Bohrprofil einer neuen B o h r u n g ins Zen

d e m Isolinienbild bei 4 7 . 7 5 0 n T festgelegt)

+800

magnetisches

n T (das N u l l - N i v e a u

von

wird aus

t r u m des Tephraringes - der Forschungsboh

m i t einigen l o k a l e n M i n i m a u n d M a x i m a i m

rung

Norden, Folge d e r dortigen

Rodderberg

Dienstes

1/2000

des Geologischen

Nordrhein-Westfalen

- lässt

untet

Tuff-Verbreitung

und

Basaltintrusionen.

V e r w e n d u n g aller Literaturdaten drei Erupti

beim

Hauptmaximum

onsphasen a n n e h m e n , die durch lange H i a t e n

im Norden geringfügig vergrößert. D e r g e n a u e

voneinander

Vergleich von topgraphischer

getrennt

sind

(BLANCHARD

D e r Isolinienabstand ist nahezu

konstant,

Karte u n d d e r

ZÖLLER 2 0 0 2 ) . F ü r die jüngste Phase w i r d ein

Darstellung v o n A b b . 1 ergibt, dass die Erstre-

Base S u r g e m i t nachfolgenden

Ausfällungen

c k u n g des magnetischen V u l k a n i t k ö r p e r s sich

von T e p h t a

Devonschiefer-

auf das Gebiet i n n e r h a l b der d e m Isolienverlauf

Partikeln gefunden, ein weiteres Anzeichen für

m i t verbackenen

folgenden Straße beschränkt. D e r S c h l a c k e n -

P h r e a t o m a g m a t i s m u s . BLANCHARD

u n d Aschewall ist magnetisch nicht erkennbar.

ZÖLLER

( 2 0 0 2 ) haben m i t Hilfe von Schiefer-Xenoli-

Der

then aus basaltischem Lavamaterial T h e r m o l u -

H a u p t a n o m a l i e u n d ist an d e r lokalen A n o

m i n e s z e n z - B e s t i m m u n g e n ( T L ) durchgeführt,

malie m i t d e m M a x i m u m - W e r t + 4 7 . 9 1 5 n T

Rodderberg

selbst liegt

außerhalb der

deren vorläufige Ergebnisse ein Eruptionsalter

(dessen Ursache k ö n n e n die d o r t i g e n G e b ä u d e

sein) n u r erkennbar. Das trifft ebenfalls für das

2 0 0 . 0 0 0 a ergeben.

Gut Rodderbergshof i m S ü d e n (erkennbar a n der A u s b u c h t u n g der Isolinie 4 7 . 7 5 0 n T ) z u . 3

Magnetfeld-Anomalien

Lediglich die lokalen M a x i m a + 4 7 . 8 6 7 n T u n d

am Rodderberg

4 7 . 7 0 4 n T i m Norden stören d a s klassische A n o m a l i e b i l d eines e b e n m ä ß i g e n m a g n e t i s c h e n

Das Gebiet des Rodderberges w u r d e i m J a h r

Quellkörpers m i t einer dem h e u t i g e n Erdmag

1978

netfeld ä h n l i c h e n N e i g u n g d e r M a g n e t i s i e r u n g

d u r c h d i e Bundesanstalt für Geowissen-

schaften u n d Rohstoffe ( B G R ) , Hannover, i m

mit I = 66° ( M a x i m u m mit einem im Norden

R a h m e n v o n Erprobungsarbeiten

vorgelagerten, k a p p e n ä h n l i c h e n M i n i m u m ) .

aeromagne-

tisch vermessen (SENGPIEL 1 9 8 1 ) . Deren Ergeb

D a die Arbeiten z u r aeromagnetischen Vermes

nis soll a n dieser Stelle vorgestellt u n d diskutiert

sung auch M a g n e t f e l d m e s s u n g e n

w e r d e n . In A b b . 1 ist der Isolinienplan der

einschlossen,

Intensität des erdmagnetischen Feldes m i t der

über einen Vergleich der M e s s w e r t e in zwei

eröffnet

a m Boden

sich d i e M ö g l i c h k e i t ,

Lage der Flugprofile u n d den ungefähren Koor

unterschiedlichen Niveaus m a g n e t i s c h e

d i n a t e n i m G a u ß - K r ü g e r - S y s t e m , in ein Luft

weise auf die Kraterstruktur z u erhalten. Dafür

bild einkopiert,

w u r d e n die M e s s w e r t e beider M e s s n i v e a u s in

dargestellt. D i e Vermessung

erfolgte m i t Hilfe eines Hubschraubers

Hin

durch

e i n e m NNW-SSE-Profil (Lage ist in Abb. 1 ein

Der Sensor befand sich in k o n s t a n t e m Abstand

Abb. 2 dargestellt. W i c h t i g s t e r U n t e r s c h i e d d e r

ein

Protonenpräzessionsmagnetometer.

getragen) e n t n o m m e n . Der Profilvergleich ist i n

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn)

Abb. 1: Aeromagnetische Vermessung des Rodderberges bei Mehlem (Bonn) nach SENGPIEL (1981) in 35 m über Gelände. In das Luftbild sind eingetragen das Flugprofil-Netz und die Isolinien der erdmagnetischen Totalintensität F für August/1978. Linie S S E - N N W : Profil s. Abb. 2, Pfeil: Lage der BlitzschlagMagnetisierung, Gauß-Krüger Koordinaten. Fig. 1: Aeromagnetic survey of the Rodderberg near Mehlem (Bonn) after SENGPIEL (1981) with a constant altitude of 35 m. Onto an aerial photograph the flight lines and the isolines of the earth's magnetic intensity F for August 1978 are drawn. Line S S E - N N W : profile s. Fig. 2, arrow: lightning magnetization, GaussKrüger coordinates.

RUDOLF PUCHER

Profile in u n t e r s c h i e d l i c h e m Niveau ist i m Bo

e i n e m solchen Fall a m N o r d r a n d d e r V u l k a n

denprofil eine „Delle" nördlich des M a x i m u m s ,

struktur ein die W a l l s t r u k t u r n a c h z e i c h n e n d e s

die in d e m Profil 3 5 m über G e l ä n d e

M a x i m u m erkennbar sein müsste. Zweifelhaft

nicht

m e h r zu e r k e n n e n ist. D i e Differenzkurve (Abb.

ist

2 u n t e n ) gibt den Feldunterschied q u a n t i t a t i v

M i n i m u m s im N o r d e n . Falls das

wieder. S i e beschreibt die Feldverteilung eines

Begleitanomalie z u m H a u p t m a x i m u m

flachgründigen,

nur

ein südliches Einfallen des basaltischen H a u p t

plattenförmigen

magnetischen

Dekameter

mächtigen

die

Zuordnung

des

stark

ausgebildeten Minimum ist, ist

Quellkörpers

körpers möglich. D e r Aufbau der m a g n e t i s c h

- i m S ü d e n ein M a x i m u m und i m N o r d e n ein

w i r k s a m e n v u l k a n i s c h e n S t r u k t u r stellt sich so

M i n i m u m . Die Kraterstruktur erreicht n a c h ge-

dar, dass innerhalb des Kraters ein n u r D e k a m e

oelektrischen M e s s u n g e n eine Tiefe von m e h r

ter mächtiger

als 5 0 m (THIEMER & T E Z K A N 2 0 0 2 ) .

Quellkörper nach e i n e r u n m a g n e t i s c h e n

Eine

schaltung v e r m u t l i c h von e i n e m basaltischen

Ringstruktur

magnetisch

wirksamen

M a t e r i a l s k a n n ausgeschlossen werden, weil in

AF nT-

SSE

flachgründiger

plattenförmiger Ein

Gesteinskörper u n t e r l a g e r t wird.

NNW

4 P r o b e n n a h m e für die Magnetisierungstests

500-

35 m über Grund

Das kurze Profil der Basaltproben zur Untersu c h u n g der B l i t z s c h l a g - M a g n e t i s i e r u n g liegt a m

o 100-

1000

\is'00

' ^^^rp

N o r d r a n d der Klippe in R i c h t u n g 6 0 ° W (R: 2 5 8 4 , 0 5 3 k m , H: 5 6 1 3 , 2 9 5 k m , Pfeil in Abb. 1). Es w u r d e n fünf Kerne i m M e t e r a b s t a n d er

Bodenniveau

bohrt. Auflage der D e n k m a l s c h u t z b e h ö r d e war, die Löcher mit den oberen Kernresten wieder zu verschließen. D i e m a g n e t i s c h e O r i e n t i e r u n g musste wegen der K o m p a s s - S t ö r u n g e n a m Pro benentnahmepunkt

m i t Peilungen in e t w a 2 0

m A b s t a n d erfolgen.

-500

Das Löß-Profil k o n n t e in zehn

Probenpunkten

den systematischen W e c h s e l v o m Differenz 1000

-1

Tuffkontakt

bis z u m ungestörten L ö ß in 2 0 0 0 m Entfer f

1500

n u n g (Tab. 1) erfassen. D i e E n t n a h m e etfolgte z.T. m i t einem Probenstechrohr, teils d u r c h gro ße Probenkörper, die i m Labor zu K l e i n p r o b e n

Abb. 2: Profilvergleich der magnetischen Ano malie in SSE-NNW-Richtung ( s. Abb. 1) in Bodenniveau (Mitte) und 35 m über Grund (oben). Die Differenzkurve (unten) deutet auf einen flachgtündigen Quellkörper hin. Fig. 2: Magnetic profiles SSE-NNW (s. Fig. 1) 35 m above the ground (top) and at surface (middle). The differential curve (below) indicates a shallow magnetic body source.

zerteilt wurden.

5 Gesteinsmagnetik D i e L a b o r u n t e i s u c h u n g e n umfassten d i e vektorielle Ermirtlung (Intensität u n d R i c h t u n g ) der natürlichen

remanenten

Magnetisierung

(NRM;

A b k ü r z u n g e n s. Glossar) u n d ihrer Stabilität

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn) Tabelle 1: Gesteinsmagnetische Befunde Natürliche remanente Magnetisierung • Proben- Einzel Statistik Nr. proben Intensität Richtung (°) k A/m Deklination Inklination a

Gestein

Q = NRM / ' IM

9 5

1 2 3 4

Basalt Basalt Basalt Basalt Basalt

Kontakt Löß + Tuff Entfernung vom Kontakt Löß 4 cm Löß 20 cm Löß 38 cm Löß 52 cm Löß 66 cm Löß 200 cm Löß 2000 m

3 5 4 5 4

6 7 8

5 3 13

9 10 11 12 13 14 15

3 5 5 4 4 2 3

71 79 88 93 107

-5 -16 -26 -17 -5

8,4 5,1 4,1 2,7 3,3

216 225 497 780 771

1,27 5,60 0,81

18 310 260

-38 -31 -31

17,6 110,8 18,3

20 2 6

0,12 0,06 0,013 0,014 0,013 0,017 0,008

310 287 344 351 14 312 332

60 80 71 67 53 42 76

4,6 13,8 11,0 10,2 25,7 — 23,6

7l|9 32 49 81 14

84,7 115,0 94,0 78,0 69,2

52,52 64,17 50,35 41,49 30,24

Curie-Temperatur T (°C) beim Aufheizen c

260

200

510

2,35 4,28 3,25 3,5 1,86 34,0 1,6

510

520

n a c h progressiver E n t m a g n e t i s i e r u n g m i t mag

c k e n wurde a n einer Probe e i n e

künstliche

netischen Wechselfeldern u n d nach thermischer

Thermoremanenz

d i e Probe

E n t m a g n e t i s i e r u n g . A u s der ebenfalls b e s t i m m

n a c h Erhitzen b i s 6 8 0 ° C i m Erdmagnetfeld

ten induzierten M a g n e t i s i e r u n g ( I M ) k a n n i m

abgekühlt wurde.

erzeugt, i n d e m

Verhältnis zur N R M d e r Königsberger Faktor Q =

/ I M

berechnet w e r d e n . In Tab. 1 sind

L ö ß : Löß ist e i n äolisches S e d i m e n t als Er

die gesteinsmagnetischen Befunde z u s a m m e n

g e b n i s von W i n d , Frost, Gesteinsabrieb durch

gestellt. Z u r B e t r a c h t u n g der N R M - R i c h t u n g

Eismechanik

(Eiszeiten),

sind a u ß e r d e n M i t t e l w e r t e n der D e k l i n a t i o n

biologischen

Prozessen

u n d I n k l i n a t i o n statistische A n g a b e n zur Streu

sächlich

u n g innerhalb eines H a n d s t ü c k e s gegeben:

aus Q u a r z -

Verwitterung

u n d besteht

und haupt

u n d Feldspat-Partikeln

(für eine Übersicht s. HELLER & EVANS 1 9 9 5 ) .

beschreibt d e n R a d i u s des Konfidenz-Kegels,

Eingeschaltete fossile B o d e n h o r i z o n t e , i n denen

m i t einet

der L ö ß umgelagert u n d durch V e r w i t t e r u n g

W a h r s c h e i n l i c h k e i t von 9 5 % liegen, u n d k ist

innerhalb

dessen

d i e Einzelwette

z.T. zu T o n m i n e r a l e n u m g e w a n d e l t ist, zeigen

ein Präzisionsparameter.

Zwischen-Watmzeiten

(Interstadiale) a n . D i e

i n der t h e r m o m a g -

S c h w e r m i n e r a l f r a k t i o n e n enthalten a l s m a g n e

die M e s s u n g der

tische Minerale M a g n e t i t , M a g h e m i t , H ä m a t i t

S ä t t i g u n g s m a g n e t i s i e r u n g b e i m Aufheizen bis

u n d Goethit, für deren U r s p r u n g a u c h M a g

6 8 0 ° C u n d A b k ü h l e n d i e thermische Stabilität

netitkörner

untersucht

p m ) , auch als W i r k u n g von m a g n e t o taktischen

Pilotproben

netischen

wurde

Analyse d u r c h

sowie d i e Curie-Ternperatur Tc ,

( m i t Korndurchmessern

oberhalb der sich ferro- u n d ferrimagnetische

Bodenbakterien

Stoffe

DER et al. 1 9 9 0 ) a n g e n o m m e n w e r d e n . Dabei

paramagnetisch

verhalten,

ermittelt

(Messbeispiele s. A b b . 3 ) . Z u Vergleichszwe

(BLAKEMORE

1975,

<< 1 0 0 FASSBIN

liefern die R i c h t u n g e n der r e m a n e n t e n

Mag-

RUDOLF PUCHER

netisierung die konservierten

Ms Mso

erdmagnetischen

Polaritätswechsel der letzten 2-3 M a . D i e exakte Konservierung der E r d m a g n e t f e l d - R i c h t u n g

ist

n u r bei ausnahmsweise günstigen A b l a g e r u n g s b e d i n g u n g e n erfolgt. D i e magnetische Suszeptibilität als M a ß des Gehalts an m a g n e t i s i e r b a r e m M a t e r i a l liefert

andererseits

paläoklimatische

Informationen über W a r m - und Kaltzeiten.

L ö ß ungestört: D i e R i c h t u n g e n d e r r e m a n e n —i

200

400

600 °C

Ms Mso

ten M a g n e t i s i e r u n g (Tab. 1 u n t e n ) , dere der Inklination, s t i m m e n u n t e r

insbeson Zuhilfe

n a h m e der Konfidenzwinkel-Werte g u t m i t der m a g n e t i s c h e n Erdfeldneigung Tertiär bis heute

•°-\

(I = 6 3 ° - 67°; l o k a l e heutige

Erdfeldrichtung

Sternsymbol in A b b . 5) überein. Eine starke vis kose M a g n e t i s i e r u n g V R M ist nicht feststellbar. D i e remanente M a g n e t i s i e r u n g N R M ist stärker als die durch das h e u t i g e Erdmagnetfeld

indu

zierte ( Q > 1 ) . Die gemessene C u r i e t e m p e r a t u r Tc = 5 1 0 °C lässt M a g n e t i t als Träger der M a g netisierung erkennen. Der hier aufgeschlossene —•r

200

400

600 °C

Löß erweist sich m i t seiner M a g n e t i s i e r u n g als geeignet für magnetostratigraphische S t u d i e n .

Abb. 3: Thermomagnetische Analysen einer Basalt(oben) und einer Lößprobe (unten): In dem starken magnetischen Gleichfeld von 400 mT, durch das fast alle magnetischen Bereiche der Probe „ausgerichtet" werden (Sättigung), wird das magnetische Moment Ms als Funktion der Temperatur beim Aufheizen und Abkühlen gemessen und auf seinen Anfangswert Mso normiert aufgetragen. Aus dem Verlauf der Aufheizkurve wird der Wert der Curie-Temperatur Tc bestimmt; aus dem Vergleich der Aufheiz- und Abkühlkurve wird die thermische Stabilität geprüft. Fig. 3: Thermomagnetic analyses of a sample of ba salt (upper) and of loess (lower): In a strong DC magnetic field (400 mT) in which most magnetic domains are aligned („Saturation") the magnetic moment Ms is measured as a function of temperature during the sample's heating and cooling. This is normalized to its starting value Mso and plotted. From the shape of the heating cutve the value of the Curie temperature Tc is determined. The comparison of the heating and cooling curve thermal stability is tested.

Löß,

Kontakt

zum

Basalt

thermisch

gefrittet (Tab. 1 Mitte): Der n u r ca. 3 c m starke Kontaktsaum von Löß u n d B a s a l t ist ein G e m e n g e von L ö ß - u n d Schlacketeilchen. Die W e r t e der r e m a n e n t e n M a g n e t i s i e r u n g streuen sowohl in ihrer Intensität als a u c h

Richtung

beträchtlich. Die verziegelten L ö ß a n t e i l e tragen vergleichsweise w e n i g zur G e s a m t - M a g n e t i s i e r u n g bei. Auffallend s i n d die M a g n e t i s i e r u n g s r i c h t u n g e n . Die d o c h recht g l e i c h a r t i g e n nega tiven Inklinationswerte sind nicht korrelierbar m i t der Erdfeldrichtung,

weder w ä h r e n d

der

vulkanischen Ü b e r p r ä g u n g noch d u r c h die La g e r u n g im Erdmagnetfeld seitdem. N a c h gressiver A b m a g n e t i s i e r u n g mit

pro

magnetischen

Wechselfeldern n i m m t die Intensität schnell ab, u n d d i e R i c h t u n g der jeweiligen R e s t r e m a n e n z ä n d e r t sich. Es w i r d festgestellt, dass in diesem Kontaktbereich

die R i c h t u n g des

Erdmagnet

feldes nicht ungestört konserviert w o r d e n ist.

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn)

Basalt: D i e magnetische Suszeptibilität w e i c h t

auch ein Experiment, in d e m in einer der Pro

mit

ben d u r c h Erhitzung a u f 6 8 0 °C, also d e u t l i c h

dem

M i t t e l w e r t von

49-10"^

SI (Tab.

oben) n i c h t von den für Basalte üblichen W e r

über ihre Curie-Temperatur, u n d a n s c h l i e ß e n d e

ten ( R E Y N O L D S 1 9 9 8 ) ab. D a s ist aber für die

A b k ü h l u n g im Erdmagnetfeld eine k ü n s t l i c h e

Intensität u n d die R i c h t u n g der

Thermoremanenz

remanenten

TRM

erzeugt w u r d e .

Sie

M a g n e t i s i e r u n g der Fall: M i t bis zu 1 1 5 A / m

erreicht i m Messbefund bei gleich bleibender

sind diese Proben mehr als zehnmal so stark

Suszeptibilität nur e t w a 1 0 Prozent der N R M .

m a g n e t i s i e r t w i e normale Basalte. Die R i c h

Aus A b b . 6 w i r d d e u t l i c h , dass die i m Labor

t u n g s m i t t e l w e r t e der N R M - ihr Konfidenzke gel ist erstaunlich klein u n d der Güte-Parameter a u ß e r o r d e n t l i c h groß (FISHER 1 9 5 3 ) - w e i c h e n

Up,

erheblich von derjenigen a b , d i e man f ü r T R M W e r t e e r w a r t e n sollte (Sternsymbol in

Abb.

5 ) . D i e grob nach E u n d m i t 2 0 ° nach o b e n weisenden NRM-Werte

(I ~

- 2 0 ° ) verlieren

bei progressiver Entmagnetisierung schnell an Intensität, nach Entmagnetisierung mit 2 0 n T beträgt d i e Restremanenz w e n i g e r als 5 % des Anfangswertes. Dabei w i r d die R i c h t u n g der R e s t r e m a n e n z e n z u n e h m e n d steiler (Abb. 4 u n ten). D i e gemessene C u r i e - T e m p e r a t u r von 2 6 0 ° C lässt e i n e n T i t a n o m a g n e t i t mit beträchtli chen T i - G e h a l t erkennen ( O ' R E I L L Y 1 9 8 4 ) .

Blitzschlag-Magnetisierung

M a g n e t o s t a t i s c h e Felder, d i e in ihrer S t ä r k e das Erdmagnetfeld (bei u n s e t w a 4 8 . 0 0 0 nT, s. Abb. 1 ) übertreffen, w e r d e n n u r von seltenen Magnetit-Lagerstätten berichtet, z.B. K i r u n a / Schweden oderTschogart/Iran (HAHN & BOSUM

1 9 8 6 ) . Eine andere M ö g l i c h k e i t extrem h o h e r Magnetfelder

ist B l i t z s c h l a g - M a g n e t i s i e r u n g .

Einer der Hinweise d a r a u f ist eine nahezu hori zontale M a g n e t i s i e r u n g , d i e bei einer v e r t i k a l e n Blitzbahn längs der orthogonal dazu verlaufen den r i n g f ö r m i g e n m a g n e t i s c h e n Feldlinien ent steht. Diese Isothermale R e m a n e n z ( I R M ) , also o h n e e r h ö h t e Temperatur erworbene R e m a n e n z u n d in u n s e r e m Fall identisch m i t der h e u t i g e n F e l d r i c h t u n g , ist, wie alle a n d e r e n R e m a n e n z e n , in ihrer Intensität proportional zur Stärke des a n g e l e g t e n äußeren Magnetfeldes. Das bestätigt

Abb. 4: Veränderung der remanenten Magnetisierung der Basaltprobe Nr. 2 (vgl. Tab. 1) bei progressiver Entmagnetisietung. Oben: Die Darstellung im Zijderveld-Diagramm (ZIJDERVELD 1967) stellt die Projektionen der Werte in die senkrechte NSEbene (offene Symbole) und die horizontale Ebene (geschlossene Symbole) dar. Unten: Darstellung in Polarprojektion ist eine Projektion der Einheitskugel mit den Durchstoßpunkten der Remanenz-Vektoren nach jedem Abmagnetisierungsschritt. Fig. 4: The change of the remanent magnetization of basalt sample no. 2 (s. Tab. 1) during increasing AF demagnetization. Above: The Zijderveld-plot (ZIJDERVELD 1967) combines the graphs of the vertical NS-plane (open symbols) and the horizontal plane (solid symbols). Below: The stereograph shows the horizontal projection of the unite sphere with the vector points of each partial vector.

RUDOLF PUCHER

j 1

• \

m *

2 ^

Abb. 5: Polarprojektion der durch Blitzschlag magnetisierten Basaltproben (s. Tab. 1). Offene Symbole (obere Halbkugel): Flach nach oben und Westen weisende NRM-Werte mit systematischem Richtungswechsel der Proben im Profil (vgl. Abb. 7). Volle Symbole (untete Halbkugel): Mittelsteil nach unten weisende Remanenzrichtungen nach Entmagnetisierung mit 150/200 mT. Fig. 5: A stereograph of the magnetized basalt samples which were struck by lightning (s. Tab. 1). Open symbols (upper hemisphere): Almost horizontal N R M values with systematic directional shift within the profile (s. Fig. 7 ) . Solid symbols (lower hemisphere): Moderately steep downwards remanence directions after demagnetization with 150/200 mT.

Abb. 6: Stabilitätsvergleich der durch Blitzschlag erzeugten natürlichen remanenten Magnetisierung (NRM) und einer künstlichen Thermoremanenz (TRM) derselben Basaltprobe bei progressiver Wechselfeld-Entmagnetisierung. Die Werte sind auf den Anfangswert normiert. Fig. 6: A stability comparison of rhe rema-nent magnetization during increasing AF demagnetization caused by lightning (NRM), and the thermoremanent magnetization ( T R M ) of the same sample. The values are normalized to the starting value.

erzeugte T R M gegenüber Wechselfeld-Abmag-

der ringförmigen

netisierung stabiler als die anfangs gemessene

denselben M i t t e l p u n k t haben. Es ergibt sich

NRM

ist; N a c h einer A b m a g n e t i s i e r u n g

eine Stelle 4 , 5 m südlich der südlichsten Pro

2 0 nT

beträgt der Restwert der T R M

mit noch

5 5 % , d i e der N R M nur noch 5 % . Aus d e m

Magnetfeldlinien

be (Abb. 7 ) . D a s Entnahmeprofil

sein,

die

liegt e t w a in

N W - S E - R i c h t u n g , b e g i n n e n d m i t Probe 1 i m

Messbefund w i r d gefolgert, dass die ursprüng

N W (s. Tab.

liche T R M durch das starke B l i t z - M a g n e t f e l d

A n dieser Stelle seien einige Ergebnisse e i n e r

vollständig überprägt worden ist.

sehr

Der Versuch, m i t Hilfe des Eintrags der R i c h

netischen U n t e r s u c h u n g

tung

der

Horizontalkomponente

der

1).

umfangreichen

gesteinsund

und

feldmag

anschließenden

NRM

rechnerischen D e u t u n g von Blitzeinschlagstel

(das s i n d die Deklinationswerte) in das Proben

len von ROESF.R ( 1 9 6 3 ) angeführt. Dabei w u r d e

entnahmeprofil die Lage der Blitzschlagstelle zu

bis zu einer Tiefe von 2 , 5 m in sieben S o h l e n

konstruieren, gelingt erstaunlich gut. D e n n alle

a n Gesteinsproben

Deklinationspfeile in Abb. 7 müssen Tangenten

der M a g n e t i s i e r u n g ermittelt: Es ergaben sich

die r ä u m l i c h e

Verteilung

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn)

t N

7 Ergebnisse Die aeromagnetische

5m i

Vermessung

der V u l k a n

struktur Rodderberg hat n e u e H i n w e i s e zu sei ner S t r u k t u r ermöglicht: Der m a g n e t i s c h w i r k same basaltische Körper verläuft von nach

SSE. Er schließt nicht

den

NNW

Schlacke-

Asche-Wall ein, der n o c h in der Topographie erkennbar ist. Eine m e r k l i c h e radial n a c h a u ß e n zunehmende

Magnetisierungsverteilung

ausgeschlossen. Die

deutlichen

wird

Unterschiede

der A n o m a l i e s t r u k t u r a u s d e m Vergleich der A e r o m a g n e t i k mit M a g n e t f e l d m e s s u n g e n Boden lassen einen n u r D e k a m e t e r flachgründigen

plattenförmigen

innerhalb

Kraters

des

mächtigen Quellkörper

erkennen,

mit

einer

u n m a g n e t i s c h e n Einschaltung, die von e i n e m v e r m u t l i c h basaltischen Gesteinskörper

unter

lagert w i r d . Im Nordteil der A n o m a l i e ist das Schlacken-Asche-Feld m i t m a g n e t i s c h w i r k s a Abb. 7: Ableitung der Blitzschlag-Stelle aus den horizontalen Remanenz-Richtungswerten der N R M in den Probenpunkten als Tangente des fingförmigcn Blitz-Magnetfeldes, das durch das vertikale elektrische Feld des Blirzes entsteht. Das Probenprofil beginnt im Nordwesten (offene Symbole 1-5 in Abb. 5).

m e m M a t e r i a l durchsetzt. Eine lokale positive A n o m a l i e von ca. 2 0 0 n T i m Norden befindet sich ca 7 0 m südlich derjenigen Stelle i m e i n g e blendeten Luftphoto, an der die Blitzschlagstel le liegt (Pfeil in Abb. 1). Die Sicht des Rodderberg-Vulkans als M a a r -

Fig. 7: Derivation of the place of lightning from the horizontal remanence direction values of the N R M at the places of the collected samples as tangent of the circular magnetic field which has occurred through the vertical electric field of the lightning. The sample-profile starts in norrhwest (open symbols 1-5 of Fig. 5).

S t r u k t u r weckt starkes Interesse in Bezug a u f die Maar-Forschung, die in d e n letzten J a h r e n intensiv auch im G G A - I n s t i t u t H a n n o v e r trieben wurde. Dabei w a r den

untersuchten

M a a r - S t r u k t u r e n ( B a r u t h (Sachsen): PUCHER et al. 2 0 0 3 , i m Heft 1 / 2 0 0 3 der Z. f. angew. Geol. sind sieben Arbeiten über die M a a r - S t r u k t u r Ba ruth erschienen, Messel ( D a r m s t a d t ) : GABRIEL et al. 2 0 0 0 , PUCHER & R O L F 2 0 0 1 )

M a g n e t i s i e r u n g s w e r t e bis zu

300 A/m.

Auf

gemeinsam,

dass ein durch p h r e a t o m a g m a t i s c h e

Explosio

G r u n d der Felddaten führen die R e c h n u n g e n

nen erzeugter u n d in der Folgezeit m i t „leich

zu einer e t w a senkrechten Blitzbahn m i t e i n e r

tem" S e d i m e n t m a t e r i a l verfüllter Kratersee ein

Scheitelstromstärke von ca. 2 5 0 . 0 0 0 A, d i e i m

rundliches S c h w e r e m i n i m u m verursacht,

Boden auffächert u n d m i t z u n e h m e n d e r Tiefe

dass e i n e d a m i t korrelierte m a g n e t i s c h e A n o

den W e g größter Leitfähigkeit im U n t e r g r u n d

malie stark magnetisiertes vulkanisches M a t e r i

wählt.

und

al u n t e r h a l b der S e d i m e n t e anzeigt. Aus

den

Magnetfeldwerten

Gebiet

des

Rodderberges und d e n Differenzwerten aus 3 5 m Höhenunterschied

ist zu folgern (Abb. 2 ) ,

RUDOLF PUCHER

dass der Hauptteil der m a g n e t i s c h e n A n o m a l i e

Breiten wider. Einzige E r k l ä r u n g s m ö g l i c h k e i t

im Z e n t r u m des Kraterbereichs von einem zu

ist die N ä h e zu einer Blitzschlagstelle zur Z e i t

e r w a r t e n d e n basaltischen Körper i m Schlotbe

der vulkanischen T ä t i g k e i t .

reich erzeugt wird. Der d u r c h die Differenzwer te a n g e z e i g t e flachgründige Körper k ö n n t e aus

Dank

pyroklastischem M a t e r i a l bestehen. Dabei bleibt offen, ob die magnetische W i r k u n g ausschließ

Prof. K. K r u m s i e k hat w e g e n der

lich induzierter M a g n e t i s i e r u n g zuzuschreiben

Abnormität

ist, oder ob das vermutete pyroklastische M a

Laborarbeiten w u r d e n im M a g n e t i k l a b o r G r u

terial a u c h eine h o m o g e n e

benhagen des GGA-Instituts u n t e r Leitung v o n

thermoremanente

Kompass-

zu dieser Studie e r m u n t e r t .

Die

M a g n e t i s i e r u n g aufweist. Das w ü r d e beantwor

Dipl.-Geophys. K. Fromm durchgeführt,

ten, w i e h o c h die A b l a g e r u n g s t e m p e r a t u r e n der

este Ergänzungsarbeiten unter der L e i t u n g v o n

P y r o k l a s t i k a war. M i t d e m Rodderberg scheint

Dr. C . Rolf. D i e aeromagnetische Befliegung

uns die N a t u r einen V u l k a n zu liefern, der a m

durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften

Beginn von phreatomagmatischen gen

Erscheinun

u n d Rohstoffe,

Hannover, erfolgte unter

neu

der

g e p r ä g t war, dessen zweite Hälfte seiner

Leitung von Dr. P. Sengpiel, Verm.-Ing. J . O s t

l a n g w ä h r e n d e n Genesegeschichte aber die eines

w a l d u n d Verm.- Ing. H. J . R e h l i . Für g r a p h i

mehr

sche Arbeiten d a n k e ich Frau J . H e r r m a n n

klassischen V u l k a n s war. W e i t e r e geo

physikalische U n t e r s u c h u n g e n a m Rodderberg

und

Herrn Dr. C . Rolf. Das stete Interesse von Dr.

erscheinen daher als sehr vielversprechend.

M . Frechen u n d die konstruktiven A n m e r k u n

Es bestätigt sich die E i g n u n g von

gen der Gutachter haben zu e i n e m verbesserten

für

magnetostratigraphische

Löß-Material

Studien.

Diese

M a n u s k r i p t geführt.

E i g n u n g w i r d in vielen Fällen in unseren Kli m a b r e i t e n durch komplizierte bodenchemische R e a k t i o n e n beeinträchtigt. Daher w i r d bei Löß

Glossar

in unseren Klimabreiten meist von einer Kom b i n a t i o n von primärer S e d i m e n t a t i o n s - ( D R M )

u n d s e k u n d ä r e r chemischer R e m a n e n z ( C R M )

T h e r m o l u m i n e s z e n z , w i r d zur D a t i e r u n g von

ausgegangen.

thermisch

beeinflusstem

Material

benutzt ( M a x i m a l a l t e r 5 0 . 0 0 0 - 8 0 0 . 0 0 0

Die Kernproben der

Blitzschlag-Magnetisierung

e r m ö g l i c h e n eine R e k o n s t r u k t i o n der Blitzstelle:

a). SI

S y s t e m e Internationale

d'Unites — ein

sie liegt ca. 5 m südlich der Probenpunkte. Die

1954

A b w e i c h u n g der Inklinationswerte von 0° k a n n

tem von Einheiten, das a u f sieben B a s i s

eine N e i g u n g von 20° nach W anzeigen, oder aber Folge der Auffächerung der S t r o m b a h n i m lokalen

Leitfähigkeitsbedingungen

internationales

Sys

einheiten beruht. J

1 0 ' Tesla, Einheit der m a g n e t i s c h e n In

A/m

A m p e r e / M e t e r - Einheit der m a g n e t i

B o d e n sein. Es ist a n z u n e h m e n , dass infolge der speziellen

eingeführtes

duktion im Sl-System, Magnetfeld.

sich w i e d e r h o l t Blitzeinschläge ereignet haben.

schen Feldstärke im S l - S y s t e m , z.B. bei

Im Material

Entmagnetisierungsprozeduren.

des Kontaktbereiches

finden

sich

T i t a n o m a g n e t i t e u n d M a g n e t i t e des L ö ß - M a terials, d i e möglicherweise z.T. erst bei thermischen

Verziegelung

entstanden

der sind.

Remanente

Magnetisierung

(auch

nenz") eines Gesteins, ist in

„Rema Intensität

Die flachen Inklinationswerte der M a g n e t i s i e

und

rung spiegeln in k e i n e m Fall die R i c h t u n g des

den Eigenschaften des Erdmagnetfeldes

Erdmagnetfeldes in unseren

zum

geomagnetischen

Richtung Zeitpunkt

(Vektor) a b h ä n g i g det

Entstehung

von oder

Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn) A b l a g e r u n g und s t i m m t m i t i h m in der Richtung

überein;

die

auf

dem

Konfidenz-

Einheitskreis,

inner

h a l b dessen die Einzelwerte m i t einer

b l e i b e n über J a h r m i l l i o n e n erhalten. D

beschreibt den R a d i u s des Kegels

Informationen

D e k l i n a t i o n der R e m a n e n z r i c h t u n g ,

W a h r s c h e i n l i c h k e i t von

0°

95 %

liegen.

-> 3 6 0 ° von N über E.

Der Konfidenzwinkel w i r d bei gleicher

I n k l i n a t i o n der R e m a n e n z r i c h t u n g gegen

Streuung und zunehmender

die Horizontale; a u f der N - H a l b k u g e l 0°

ldeiner.

—> +90° (normal m a g n e t i s i e r t ) , 0° —> -

Präzisionsparameter gibt den Grad S t r e u u n g von Einzelrichtungen

9 0 ° (invers m a g n e g t i s i e r t ) .

(hohe W e r t e b e d e u t e n N R M Natürliche

Probenzahl

remanente

Magnetisierung,

w i e m a n sie nach der

Probenentnahme

der

wieder

geringe Streu

ung).

misst; vektorielle S u m m e aus u r s p ü n g -

Königsberger Faktor Q = N R M / I M .

licher Remanenz u n d allen Effekten aus

Induzierte

der

Lagerung i m Erdmagnetfeld

tisierung

seit

rallel

dem.

Magnetisierung: proportional

zum

wirkenden

mit

Magne und

Magenfeld

verschwindet bei F = 0. T R M Thermoremanente

M a g n e t i s i e r u n g ent-

steht durch A b k ü h l u n g von IRM

VRM

m a g n e t i s c h e Suszeptibilität ( d i m e n s i o n s lose Größe, Skalar) beschreibt die M a

Gesteinen

i m (Erd-)Magnetfeld.

gnetisierbarkeit eines M i n e r a l s u n d

Isothermale r e m a n e n t e

in e i n e m S e d i m e n t g e s t e i n

Magnetisierung

ist

proportional

e r w o r b e n bei R a u m t e m p e r a t u r in e i n e m

z u m Gehalt magnetisierbarer M i n e r a l e .

m a g n e t i s c h e n Gleichfeld.

Es gilt: I M = K • F.

Viskose remanente M a g n e t i s i e r u n g , g e r i n g e Stabilität bei

Entmagnetisierung.

Sie ist meist Folge der Lagerung des Ge

Curie-Temperatur,

oberhalb

der

sich

ferro- u n d ferrimagnetische Stoffe para m a g n e t i s c h verhalten.

steins im Erdmagnetfeld. CRM

C h e m i s c h e remanente

Magnetisierung:

D u r c h einen chemischen Prozess k o m m t es zur N e u b i l d u n g ferrimagnetischer

oder

Schriftenverzeichnis

Umwandlung

M i n e r a l e und

somit

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of a m i d d l e Pleistocene volcano using slate

Einregelung magnetisierter Teil

chen in Richtung des

vorherrschenden

Magnetfeldes.

xenoliths. — 10th International

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Eiszeitalter

und

Gegenwart

39-54

Hannover

7 Abb.

2003

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark J A N A . P I O T R O W S K I & S O P H I A W I N D E L B E R G *'

Keywords: glaciotcctonics, glaciation, Baltic ice stream, till, Pleistocene, Funen, Denmark

[Glaciotcctonics i n the W e i c h s e l i a n deposits on central F u n e n , D e n m a r k ]

Kurzfassung: Die glazialen Sedimente des Untersu chungsgebietes im zentralen Teil der danischen Insel Fünen sind durch intensive Deformation geprägt. In den mächtigen glazifluviatilen Sedimentfolgen treten vor allem Überschiebungen, stark deformierte Faltcnsrrukturen und Zungenfalten auf. Da die Einmessung dieser Strukturen bis zu drei Deformationsrichtun gen ergibt, müssen verschiedene Eisbewegungsrich tungen auf die Sedimente eingewirkt haben. Mit Hilfe sedimentologischer Untersuchungen des im Hangenden aufgeschlossenen Tills ist die Bildung eines großen Teils der Deformationsstrukturen mit dem Hauptvorstoß der Weichselzeit aus Nordosten und dem darauffolgenden jungbaltischen Vorstoß aus südöstlicher Richtung zu korrelieren. Die nahezu gleichmäßige Verteilung der verschiedenen Deforma tionsrichtungen lässt sich auf unterschiedliche Scher festigkeiten der einzelnen Profilteile zurückführen, die z.T. eine Überprägung der bereits vorhandenen Deformationsstrukturen verhinderten. Es gibt kei nen Zusammenhang zwischen der Eisvorstoßdyna mik und bestimmten glazialtektonischen Strukturen, deren Stil vielmeht durch rheologische Eigenschaften des Sedimentes bestimmt ist. Die hohe Geschwindig keit des jungbaltischen, als Eisstrom ausgebildeten Vorstoßes war z.T. durch Verformung des weichen, wasserübersättigten Untergrundes begünstigt.

Abstract: The glacial deposits in the study area in the central part of the Danish island Funen ate heavily deformed. Thick outwash sediments are charac terized by thrust faults, contorted fold structures and sheath folds. Three main deformation vectors indicate different ice movement ditections. Coupled with sedimentary studies of the overlying till, these deformations are attributed to the Main Advance of the Weichselian glaciation from NE and the subse quent Young Baltic advance from SE. The mixed distribution of deformation directions throughout the sections is attributed to different shear strength of the deposits which partly prevented overprinting of older structures during younger ice overriding. There is no apparent correlation between ice move ment dynamics and particular glaciotectonic struc tures, whose style was primarily influenced by the sediment rheological properties, instead. The high movement velocity of the Young Baltic ice stream was partly accomplished through the deformation of the soft, water-saturated bed.

1 Einleitung Glazialtektonische weichem

* Anschriften der Verfasser: Prof. Dr. Jan A. PIO TROWSKI, Department of Earth Sciences, University of Aarhus, C.F. M0llers Alle 120, DK-8000 Ärhus C, Dänemark, jan.piotrowski@geo.au.dk, Dipl.Geol. Sophia WINDELBF.RG, Fachbereich Geowissenschaften, Universität Bremen, Klagenfurter Str., 28334 Bremen.

Strukturen

Sediment

Gletscherbewegungen

entstehen

Zusammenhang und

in mit

Auflastdruck.

Sie bestehen i m W e s e n t l i c h e n aus AufUberschiebungen, listrisch geprägten

und

Störun

gen u n d Faltenstrukturen, die aufgrund ihrer R i c h t u n g u n d ihres Auftretens

H i n w e i s e auf

die G l e t s c h e r b e w e g u n g s r i c h t u n g u n d z.T. auf ihre Bildungsposition i m Verhältnis zur Lage des

JAN A . PIOTROWSKI & SOPHIA WINDELBERG

2 Das Untersuchungsgebiet

Gletschers liefern ( A B E R et a l . 1 9 8 9 , VAN DER WATEREN 2 0 0 2 ) .

Im U n t e r s u c h u n g s g e b i e t auf der dänischen Insel

Das U n t e r s u c h u n g s g e b i e t befindet sich a u f d e r

F ü n e n b e g a n n die D o k u m e n t a t i o n glazialer Se

dänischen Insel F ü n e n etwa 13 k m s ü d ö s t l i c h

d i m e n t e u n d die Korrelation dieser A b l a g e r u n

der Stadt O d e n s e i n n e r h a l b e i n e s ca. 9 0 0 h a

gen

m i t b e s t i m m t e n Vereisungsphasen bereits

großen S a n d - u n d Kiesabbaugebietes ( A b b . 1

m i t Kartierungen v o n M A D S E N ( 1 9 0 2 ) .

u n d 2 ) . I m n o r d w e s t l i c h e n Teil dieses A r e a l s i n

1897

Die z u n ä c h s t a u f d i e E n t s t e h u n g unterschied

der U m g e b u n g d e r Ortschaft B i r k u m w u r d e n

licher Landschaftselemente i m Z u s a m m e n h a n g

Profilaufnahmen

m i t Eisvorstößen

Untersuchung

legenen K i e s g r u b e n d u r c h g e f ü h r t . Ein 1 6 8 m

w u r d e M i t t e des letzten J a h r h u n d e r t s von V .

langes Profil w u r d e in einer G r u b e der F i r m a

MILTHERS

ausgerichtete

i n zwei n a h b e i e i n a n d e r g e

und

N C C aufgenommen, welche direkt a m nörd

später v o n SMED ( 1 9 6 2 , 1 9 7 8 ) fortgesetzt. Die

lichen R a n d des H ü g e l s Ibjerg, etwa 1,5 k m

heute

Untersu

nordwestlich v o n T a r u p u n d e t w a 1 k m n o r d

bestehend aus Korngrößen-

östlich von S o n d e r Na;rä, an d e r Strasse Ibjerg-

(1928),

K . MILTHERS

(1942)

üblichen sedimentologischen

chungsverfahren, Gefüge-

u n d Feinkiesanalysen, w u r d e n

auf

vej liegt. D i e L o k a l i t ä t w i r d h i e r k u r z als Ibjerg

Fünen

v o n FIOUMARK-NIELSEN

(1981, 1987,

bezeichnet. E i n zweites, 7 8 m langes Profil

1999)

i m R a h m e n von Arbeiten m i t strati-

w u r d e in e i n e r G r u b e der F i r m a N S N y m o l l e

g r a p h i s c h e m S c h w e r p u n k t durchgeführt.

Die

S t e n i n d u s t r i e r A / S 1,2 k m östlich v o n B i r k u m

ermöglichen, u n a b h ä n g i g von der

a u f g e n o m m e n . Diese G r u b e l i e g t direkt s ü d

Morphologie auf die Bewegungsrichtung und

lich der S t r a ß e 3 0 1 , d e m Orbaskvej, z w i s c h e n

Herkunft

Birkum u n d Rolsted und wird i m Folgenden

Methoden

und

des Eises, welches zur Ablagerung

Deformation

der S e d i m e n t e führte, zu

schließen. Der östliche Teil F ü n e n s , in w e l c h e m

B i r k u m g e n a n n t . D i e zwei bearbeiteten Profil stöße liegen c a . 1,5 k m v o n e i n a n d e r entfernt.

sich d a s Untersuchungsgebiet der vorliegenden

Das U n t e r s u c h u n g s g e b i e t ist i n der d i r e k t e n

Arbeit befinder, w u r d e a u f diese A r t von JOR

U m g e b u n g der Kiesgruben z w i s c h e n D a v i n d e

GENSEN ( 1 9 9 6 ) ebenfalls unter stratigraphischen

i m Nordosten u n d d e m Ibjerg i m S ü d e n d u r c h

Gesichtspunkten

eine f l a c h k u p p i g e M o r ä n e n f l ä c h e (SMED 1 9 6 2 )

untersucht.

Subglaziale Pro

zesse, insbesondere d i e E i s b e w e g u n g s m e c h a n i k

geprägt, w e l c h e sich nach W e s t e n m e h r e r e K i

u n d d i e Entstehung der D r u m l i n s a u f Fünen

lometer über d a s S a n d - u n d K i e s g r u b e n g e b i e t

w u r d e n zuletzt von JORGENSEN & PIOTROWSKI

h i n a u s a u s d e h n t u n d h a u p t s ä c h l i c h aus T i l l b e

( 2 0 0 3 ) behandelt.

steht. Sie liegt in d e r U m g e b u n g der L o k a l i t ä t

Die v o r l i e g e n d e Arbeit verfolgt d a s Ziel, die E n t w i c k l u n g einer Abfolge glazialer S e d i m e n t e nach ihrer Ablagerung mittels der darin auftre tenden

Deformationsstrukturen

festzustellen.

Zu d i e s e m Zweck w e r d e n d i e R i c h t u n g e n die ser S t r u k t u r e n in h a u p t s ä c h l i c h glazifluviatilen Sedimenten Kombination

in zwei Profilen

untersucht.

m i t sedimentologischen

Unter

s u c h u n g e n an den Tills i m oberen Bereich der Profilfolge u n d den a u f F ü n e n Eisvorstoßrichtungen

dokumentierten

k a n n d i e zeitliche u n d

r ä u m l i c h e E n t w i c k l u n g der Deformation nach vollzogen werden.

Ibjerg a u f e i n e r H ö h e v o n 4 8 m a.s.l., fällt v o n hier l a n g s a m n a c h Norden u n d N o r d o s t e n a b u n d befindet sich nahe der L o k a l i t ä t B i r k u m auf einer H ö h e v o n 4 3 m a.s.l.. A b g e s e h e n v o n diesem g e n e r e l l e n Trend w i r d sie v o n e i n z e l n e n spät- bis postglazial e n t s t a n d e n e n flachen T ä lern d u r c h z o g e n (JORGENSEN 1 9 9 6 ) . I n n e r h a l b des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s

b i l d e t der I b j e r g

m i t einer H ö h e v o n 6 1 m a.s.l. d i e g r ö ß t e Erhebung. D e r niedrigste P u n k t liegt i n e i n e r Depression südöstlich der Ortschaft bei e t w a 3 9

1987).

a. s. 1. (GEOD/ETISK

Birkum INSTITUT

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark

Nyborg

L a g e d e s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s (s. A b b . 2) I—I

E i s r a n d l i n i e n weichselzeitlicher E i s v o r s t ö ß e

]MSL|

Hauptstillstandslinie, R a n d l a g e des H a u p t v o r s t o ß e s der W e i c h s e l z e i t

I E j

O s t j ü t i s c h e Eisrandlage, R a n d l a g e d e s j u n g b a l t i s c h e n V o r s t o ß e s

Abb. 1: Lage des Untersuchungsgebietes auf Fünen und die Eisrandlinien des Haupt- und des jungbaltischen Vorstoßes der Weichseleiszeit in Dänemark. Fig. 1: The study area on Funen and the limits of the Main and Young Baltic advances in Denmark. Die M o r ä n e n f l ä c h e w i r d i m Norden u n d O s Die

morphologischen

Landschaftselemente

ten d u r c h 6 bis 8 m hohe, i n S E - N W R i c h t u n g

des

o r i e n t i e r t e D r u m l i n s begrenzt. S i e s i n d Teil

geschlossenen

eines D r u m l i n f e l d e s , w e l c h e s sich über d e n g e

während

s a m t e n nordöstlichen u n d n ö r d l i c h e n Bereich

Spätglazials. Aus d i e s e m Stadial sind i m W e s e n t

der

Insel

ausdehnt.

und die

Sedimentfolgen

auf

entstanden

des J ü t l a n d - S t a d i a l s des W e i c h s e l -

dieses

lichen zwei Eisvorstöße bekannt, die v o r etwa

zurückzuführen,

2 0 0 0 0 J a h r e n ( P E T E R S E N & KRONBORG 1 9 9 1 )

Die Entstehung

Feldes ist a u f einen Eisstrom

Untersuchungsgebietes

der d a s Gebiet w ä h r e n d d e s W e i c h s e l - S p ä t g l a -

in D ä n e m a r k m i t d e m sog. Hauptvorstoß ein

zials b e d e c k t e u n d aus d e m s k a n d i n a v i s c h e n

setzten. D e r Gletscher dieses Vorstoßes breitete

Eisschild über d i e S e n k e d e r Ostsee gespeist

sich v o n Nordosten über die dänischen Inseln

w u r d e (JORGENSEN & PIOTROWSKI 2 0 0 3 ,

bis a n d i e als morphologische Struktur g u t er

KJ/ER

et al. 2 0 0 3 ) . Neben d e n D r u m l i n s treten i n d e r

k e n n b a r e Hauptstillstandslinie (Abb.

unmittelbaren Umgebung des Untersuchungs

land a u s u n d h i n t e r l i e ß e n i m U n t e r s u c h u n g s g e

gebietes zahlreiche k l e i n e r e Oser auf, w e l c h e

biet e i n e n Till, der meist durch ein E N E - W S W

sich z.T. zu großen O s e r s y s t e m e n

orientiertes Gefüge u n d einen i m Vergleich zu

lassen (JORGENSEN

1996).

verbinden

Jut

den j ü n g e r e n Tills g e r i n g e n Tonanteil g e k e n n -

Höhenlinie Strasse Befestigter Weg Weg Böschung

JAN A . PIOTROWSKI & SOPHIA WINDELBERG

60-

—

Lage des Ibjerg-Profils BIRKUM 1 , 5

r T T T T r r

ABSCHNITT 1

Gebäude See

PROFIL IBJERG ABSCHNITT 1 8 .

S 0 n d e r NASRA 1 , 4 KM

Abb. 2: Beide Lokalitäten im Untersuchungsbebiet und die Lage der Profilverläufe aus Abb. 3 und 6. Fig. 2: The two study sites and the position of sections from Fig. 3 and 6.

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark z e i c h n e t ist (JORGENSEN & PIOTROWSKI

Nach

d e m Abschmelzen

2003).

d e r Gletscher des

1971,

BENNETT

al.

1999),

Hinweise

auf d i e B e w e g u n g s r i c h t u n g der Gletscher zu

Hauptvorstoßes folgte v o r e t w a 1 4 0 0 0 J a h r e n

erhalten. Ergänzend liefern d i e Ergebnisse v o n

(PETERSEN

& KRONBORG 1 9 9 1 ) ein zweiter, als

mehreren Feinkiesanalysen der 2 - 4 m m Korn

j u n g b a l t i s c h e r bekannter Vorstoß. Er erreichte

fraktion (KRONBORG 1 9 9 5 ) Aufschlüsse über die

Dänemark

Herkunft der Gletscher u n d ermöglichen d a m i t

hauptsächlich

aus

südöstlichen

R i c h t u n g e n u n d erstreckte sich über d e n g e eine lithostratigraphische Gliederung u n d Parsamten östlichen Teil D ä n e m a r k s ebenfalls bis

allelisierung der Tills. D a s ebenfalls untersuchte

nach J u t l a n d , w o er an der ostjütischen Eisrand

Korngrößenspektrum

linie z u m Stillstand k a m (Abb. 1 ) . Auf F ü n e n ist

zusätzliches U n t e r s c h e i d u n g s k r i t e r i u m .

( D I N 1 9 9 6 ) bietet e i n

dieser Vorstoß i m Bereich der Sand- u n d Kies g r u b e n d u r c h einen 1 bis 4 m mächtigen Till a n 4 L o k a l i t ä t Ibjerg

der Oberfläche der flachen Moränenlandschaft d o k u m e n t i e r t . Er folgt meist direkt auf d e n T i l l des Hauptvorstoßes u n d ist in seinem unteren

A n d e r östlichen A b b a u w a n d der Kiesgrube

Bereich z.T. durch ein schwach ausgebildetes

sind i n einem bis z u 3 , 5 m m ä c h t i g e n Profil

ostsüdost-orientiertes Gefüge geprägt. I m obe

hauptsächlich glazifluviatile Sande u n d Fein

ren A b s c h n i t t ist eine S S E - N N W A u s r i c h t u n g

kiese aufgeschlossen (Abb. 3 ) . Darüber w a r ur

der Geschiebe

s p r ü n g l i c h im gesamten Profil ein e t w a 1 bis 1 , 5

vorherrschend

(JORGENSEN &

G e g e n ü b e r d e m älteren

m m ä c h t i g e r Till d i s k o r d a n t abgelagert. Dieser

Till ist er a u c h m i t Hilfe seines Geschiebein

w u r d e i m Vorfeld des S a n d a b b a u s größtenteils

PIOTROWSKI

2003).

halts a u s d e m Bereich d e r Ostsee u n d s e i n e m

entfernt bzw. aufgeschoben u n d tritt h e u t e i n

höheren

situ n u r noch i n w e n i g e n Abschnitten u n d

Tongehalt

abzugrenzen.

der W e i c h s e l - H a u p t v o r s t o ß

Während

durch ein relativ

nicht m e h r in voller M ä c h t i g k e i t auf.

langsames, gleichmässiges Aufwachsen g e k e n n zeichnet war, stieß der jungbaltische Gletscher

Lithologische Einheiten

in F o r m eines Eisstroms schnell vor (STEPHAN

W ä h r e n d der untere Teil des Profils i m W e

2001,

sentlichen

JORGENSEN & PIOTROWSKI

2 0 0 3 ) . Seine

aus

kiesführenden

Grobsanden

D y n a m i k ist vergleichbar m i t den heutigen Eis

oder

strömen d e r Westantarktis, d i e sich u m e i n i g e

Korngrößen in d e n d a r ü b e r liegenden Profilbe

Grössenordnungen schneller als das u m l i e g e n d e

reichen bis hin zu schluffigen Feinsanden. A n

Eis b e w e g e n (BENTLEY 1 9 8 7 ) .

Sedimentstrukturen tritt ü b e r w i e g e n d horizon

Feinkiesen besteht,

verringern sich d i e

tale S c h i c h t u n g auf. I n n e r h a l b einzelner B ä n k e ist e i n e Gradierung z u beobachten. 3 Methodik

Der a m Top des Profils aufgeschlossene Till ist braun

oder g r a u b r a u n gefärbt u n d bildet i n

Die A u f n a h m e

u n d Darstellung der Profile

der R e g e l eine relativ feste, massive Einheit. In

erfolgte

besonderer

Korngrößenanalysen zeigt er ein ausgeprägtes

unter

Berücksichtigung

der L i t h o l o g i e , der Sedimentstruktur u n d d e r

M a x i m u m i m F e i n s a n d u n d mittlere Korn

glazialtektonischen Deformation.

größen

Die Etmitt-

zwischen

Mittel-

u n d Grobschluff.

l u n g d e r S t a u c h u n g s r i c h t u n g erfolgte m i t Hilfe

Daneben

stereographischer Darstellung im S c h m i d t s c h e n

enthalten. A b w e i c h u n g e n von diesem

Netz (untere H e m i s p h ä r e ) .

s p e k t r u m weist besonders die Tillbasis auf, w o

ist zwischen

1 6 und 1 9 % Ton Korn

In den b e i d e n Tills w u r d e die Orientierung von

häufig S a n d b ä n d e r

Geschiebelangachsen

sind. D i e a n zwei Stellen eingemessenen Ge-

untersucht

(ANDREWS

i n d e n Till eingearbeitet

Piotrowski S Windetberg Abb. 3(1)

ÂŤ*3(ii.ajr,AMi3(i)t*

Abb. 3: Profil Ibjerg. Geschiebelangachsen dargestellt auf der unteren HemisphĂ¤re des Schmidtschen Netzes. Die Lage des Profils zeigt Abb. 2. Fig. 3: Section Ibjerg. Till fabric given on the lower hemisphere of the Schmidt projection. Section location in Fig. 2.

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark

schiebelangachsen weisen deutlich ausgeprägte

messen. Aus der Konstruktion der Faltenachsen

aber verschiedene M a x i m a auf, n ä m l i c h N E

geht hervor, dass d i e Deformation

(bevorzugte Fallrichtung) u n d SE. A n der Till-

lich a u s drei verschiedenen R i c h t u n g e n erfolgte.

Basis treten größere Geschiebe oder Blöcke m i t

D i e intensivste Verformung erfuhren d i e Sedi

hauptsäch

bis z u 1 m Durchmesser auf, welche teilweise

m e n t e durch Eisschub aus N bis N E , welcher

in d i e darunter lagernden glazifluviatilen S e

zur B i l d u n g von e t w a s mehr als d e r Hälfte

d i m e n t e eingepflügt s i n d u n d somit deutlich

der

langgestreckte Erosionsrillen bilden

Daneben

marks;

1 9 8 9 , MENZIES

Faltenstrukturen

w u r d e n a n drei Falten

führte.

Richtungen

gemessen, die a u f e i n e n Vorstoß a u s SE bis

1979, CLARK &

SSE schließen lassen. Eine dritte R i c h t u n g , die

& SHII.TS 2 0 0 2 ) . S i e

ebenfalls a n h a n d v o n drei Falten d o k u m e n t i e r t

a n z e i g e n (EHLERS & STEPHAN HANSEL

{ploughing

A b b . 4 ) , die d i e Eisvorstoßrichtung

eingemessenen

sind, g e n a u s o w i e die Geschiebelangachsen i m

ist, entstand als Folge eines Vorstoßes a u s ENE.

u n m i t t e l b a r auflagernden Till i m Abschnitt 5,

B e m e r k e n s w e r t ist, dass keine der gemessenen

S E - N W orientiert. A u f g r u n d dieser Erosions

R i c h t u n g e n in e i n e m horizontal oder vertikal

strukturen, des scharfen basalen Kontaktes, d e r

begrenzten Bereich innerhalb des Profils auf

b i m o d a l e n Korngrößenverteilung (HALDORSEN

tritt, sondern alle i n unterschiedlichen Profiltei

1981) sowie des Einregelungsverhaltens der Ge

len u n d Profilhöhen ausgebildet sind.

schiebelangachsen (DowDHSVKi.i. et a l . 1 9 8 5 ) Als Ursache für d i e unterschiedlichen

Defor

wird dieser Till als Setztill gedeutet (DREIMANIS

m a t i o n s r i c h t u n g e n w e r d e n im F o l g e n d e n drei

1 9 8 8 , PIOTROWSKI

M ö g l i c h k e i t e n diskutiert, die auch in Kombi

1992).

n a t i o n e n für d i e A u s b i l d u n g dieser R i c h t u n g e n verantwortlich sein k ö n n e n . Die naheliegendste E r k l ä r u n g ist, dass d i e einzelnen Deformations r i c h t u n g e n jeweils d u r c h verschiedene Eisvor stöße entstanden, d i e Fünen aus unterschiedli chen R i c h t u n g e n erreichten. Die zweite Erklärungsmöglichkeit b e r u h t dar auf, dass verschiedene Richtungen v o n Defor mationsstrukturen

infolge einer starken Glie

d e r u n g des Eisrandes entstehen k ö n n e n . Dabei b i l d e n sich Eisloben, welche den Gletscherrand in m e h r e r e halbkreisförmige, z u n g e n a r t i g e Be Abb. 4: Eine Erosionsrille im Schatten eines Gesteins an der Basis des jungbaltischen Tills in Ibjerg. Die Eisvorstoßrichtung (aus SE) ist gekennzeichnet mit dem Pfeil. Blickrichtung nach Osten, Lage der Aufnahme in Abb. 3. Fig. 4: A plouging mark behind a boulder at the base of the Young Baltic till in Ibjerg. Arrow indicates the ice movement direction (from SE). View to E, photograph location in Fig. 3.

reiche unterteilen. D a sich ein Gletscher annäh rend senkrecht zu s e i n e m Rand ausbreitet, kön nen d a d u r c h in j e d e r Richtung A b w e i c h u n g e n bis z u 9 0 ° von der a l l g e m e i n e n Vorstoßrichtung des Gletschers auftreten (STEPHAN

1 9 8 5 , SMED

1 9 9 7 ) . Die drei i m Profil gemessenen Deforma tionsrichtungen k ö n n t e n a u f diese W e i s e w ä h rend einer einzigen Vereisungsphase entstanden sein. Dies ist jedoch aufgrund der Tatsache, dass k e i n e der g e n a n n t e n R i c h t u n g e n n u r i n einem

Glazialtektonik

definierbaren Teil d e s Profils auftritt,

unwahr

Innerhalb der Sande w u r d e n insgesamt 13 Fal

scheinlich. M ö g l i c h ist jedoch, dass d i e gemes

ten sowie zahlreiche deformierte Flächen einge

senen R i c h t u n g e n n u r die Vorstoßrichtung a m

JAN A . PIOTROWSKI & SOPHIA WINDELBERG

Lobenrand, nicht aber d i e B e w e g u n g s r i c h t u n g

Profilbasis

des Gletschers insgesamt wiedergeben.

a n d e r e n Teilen ältere

überprägen

während

Eine dritte M ö g l i c h k e i t der Entstehung der un

erhalten

terschiedlichen Deformationsrichtungen

wird

Deformation

durch das Auftreten v o n Zungenfalten

{sheath

festigkeit des U n t e r g r u n d e s auf. S i e k a n n z.B.

folds)

gegeben (vgl. A b b . 5 ) . Sie entstehen meist

durch

blieben.

konnte,

Deformationsrichtungen

Generell

tritt

subglaziale

bei einer v e r m i n d e r t e n

Scher

einen e r h ö h t e n Porenwasserdruck be

durch heterogene einfache Scherung unter sehr

d i n g t sein, w e l c h e r subglazial als Folge eines

hohen Scherbelastungen. D i e K r ü m m u n g der

eingeschränkten

Faltenachse

S e d i m e n t auftritt ( M E N Z I E S 1 9 8 9 , PIOTROWSKI

erfolgt

i m Umfeld

progressiver

Scherung, i n d e m d i e Faltenachsen seitlich in

Schmelzwasserabflusses

KRAUS 1 9 9 7 ) .

D a Sedimente m i t geringer

die S c h e r r i c h t u n g h i n e i n rotieren (VAN DER W A

Durchlässigkeit

TEREN 2 0 0 2 , BERG 2 0 0 1 ) . U n t e r der A n n a h m e ,

druck

dass d i e eingemessenen Strukturen

h o h e r Durchlässigkeit, werden erstere leichter

verschie

einen

hohen

Porenwasser

länger beibehalten als S e d i m e n t e m i t

dene Bereiche u n d E n t w i c k l u n g s s t a d i e n von

d e f o r m i e r t (VAN DER WATERF.N 2 0 0 2 ) .

Zungenfalten darstellen, wäre die A b w e i c h u n g

cherweise sind d i e voneinander a b w e i c h e n d e n

der Streichrichtungen somit erklärbar. D a sich

Deformationsrichtungen

jedoch n u r ein geringerer Teil der Falten i n

e i n e Folge ihrer unterschiedlichen Durchlässig

Mögli

der k a r t i e r t e n S a n d e

Ibjerg e i n d e u t i g als Zungenfalten identifizieren

keit, welche sich in d e n deutlich v o n e i n a n d e r

lässt, k a n n das Auftreten der unterschiedlichen

abweichenden

Deformationsrichtungen

So könnten Deformationen

sammenhang

nicht allein i m Zu

m i t d e n Zungenfalten

erklärt

Korngrößenverteilungen

zeigt.

an verschiedenen

Stellen in der Sedimentfolge z u unterschiedli

werden.

c h e n Zeiten entstehen, erhalten bleiben oder

W e i t e r h i n stellt sich d i e Frage, w i e d e r jüngste

auch

Eisvorstoß das Profil i n Teilbereichen bis zur

unsystematischen Erscheinungsbild der Stau

später überprägt

werden, w a s zu d e m

c h u n g s r i c h t u n g e n führte. Eine ..

—-

weitere E r k l ä r u n g s m ö g l i c h k e i t

für d a s

Auftreten der drei D e f o r m a t i o n s r i c h t u n g e n n e b e n e i n a n d e r ist die hydraulische A n h e b u n g des Gletschers vom subglazialen S e d i m e n t in jeweils einzelnen Teilbereichen des Profils durch einen h o h e n subglazialen Wasserdruck (PIOTROWSKI & TUI.ACZYK 1 9 9 9 , M U N R Ö - S T A S I U K 2 0 0 0 , F I S

HER & TAYLOR 2 0 0 3 ) . Ein d ü n n e r Wasserfilm

\ Abb. 5: Eine Zungenfalte im Schmelzwassersand unter dem jungbaltischen Till in Ibjerg. Die Eisvorstoßrichtung (aus SE) ist gekennzeichnet mit dem Pfeil. Blickrichtung nach Osten, Lage der Aufnahme in Abb. 3. Fig. 5: A sheath fold in meltwater sand under the Young Baltic till in Ibjerg. Arrow indicates the ice movement direction (from SE). View to E, photograph location in Fig. 3.

z w i s c h e n dem Eis u n d d e n u n t e r l a g e r n d e n S e d i m e n t e n schwächt örtlich die Ü b e r t r a g u n g der S c h e r s p a n n u n g e n a u f d e n U n t e r g r u n d a b , so dass ältere Deformationsstrukturen

nicht m e h r

überprägt werden.

5 Lokalität Birkum In d e m a u f g e n o m m e n e n , zwischen 4 u n d 5 m m ä c h t i g e n Profil (Abb. 6 ) lassen sich aufgrund lithologischer Kriterien, teilweise m i t Hilfe von

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark KornverteilungsEinheiten

und

Feinkiesanalysen,

unterscheiden.

Von

diesen

fünf

d u r c h ein vermehrtes Auftreten von Geschieben

treten

in Grobkies- bis B l o c k g r ö ß e gekennzeichnet.

w e g e n intensiver Deformation u n d U b e r s c h i e

Insgesamt ist die Kornzusammensetzung

b u n g eines Großteils der Abfolge einige Einhei

Tills d u r c h eine m i t t l e r e Korngröße i m Grob-

ten n i c h t in allen Abschnitten auf.

schluffbereich, einen h o h e n Feinsandgehalt u n d

des

Tonanteile zwischen 9 u n d 1 3 , 5 % geprägt. O p t i s c h ist der d a r ü b e r lagernde obere Till dem

Lithologische Einheiten Im g e s a m t e n Profil sind nahe der Profilbasis bis

unteren sehr ä h n l i c h . Eine Abgrenzung ist vor

zu 2 m m ä c h t i g e braune, teils feinsandig teils

allem aufgrund seiner, i m Gegensatz zu den üb

tonig ausgebildete Schluffe u n d seltener schluf-

rigen aufgeschlossenen Einheiten,

ungestörten

fige T o n e aufgeschlossen, in welche zahlreiche

L a g e r u n g möglich. I m Vergleich z u m

Dropstones eingelagert sind. Die Schluffe sind

Till ist er zudem e t w a s feinkörniger u n d d e m

unteren

sehr k o m p a k t u n d zeigen meist eine d e u t l i c h e

entsprechend fester. A u f g r u n d der n u r geringen

L a m i n a t i o n , bestehend aus einzelnen zwischen

Durchsetzung mit Sandschlieren u n d d e m mit

5 m m u n d 3 cm mächtigen Lamina. Z u m Han

14,5 u n d 1 6 % relativ hohen Tongehalt ist er

g e n d e n werden sie durch einige M i l l i m e t e r bis

massiger als der u n t e r e Till. Seine M ä c h t i g k e i t

mehrere Zentimeter m ä c h t i g e Sandlagen unter

ist a b h ä n g i g von der M o r p h o l o g i e älterer Sedi

brochen. Letztere werden nach oben h i n m ä c h

m e n t e u n d liegt zwischen 0,5 und 1,5 m . Zwei

tiger u n d gröber. Sie bilden den sich oberhalb

Geschiebelangachsen-Messungen

der Schluffe anschließenden Sandkörper.

Till zeigen generell e i n e Fallrichtung nach ESE

oberen

Die S a n d e sind sehr heterogen aus geschich

an, w o b e i die w e n i g e r deutliche, b i m o d a l e Ver

teten Fein-, M i t t e l - u n d Grobsanden z u s a m

t e i l u n g der Fallrichtungen im Abschnitt 4 a u f

mengesetzt u n d weisen aufgrund starker g l a -

glazialtektonische Ü b e r p r ä g u n g

zialtektonischer B e a n s p r u c h u n g in Form von

wird.

Faltung, Ü b e r k i p p u n g u n d Verschleppung im

W ä h r e n d eine B e s t i m m u n g der Tillfazies i m

Profil M ä c h t i g k e i t e n zwischen einigen Zenti

unteren Till a u f g r u n d

metern u n d mehr als e i n e m Meter auf. J e nach

den

Korngröße

ist, k a n n der obere T i l l relativ e i n d e u t i g als

sind die einzelnen Lagen

braun,

zurückgeführt

der Deformation

angewendeten Methoden

nicht

mit

möglich

g e l b b r a u n oder w e i ß gefärbt.

Setztill identifiziert w e r d e n . Darauf deutet seine

Über d e n Sanden treten in einigen Abschnit

hohe Festigkeit, die insgesamt massige Struk

ten

tur, d i e bimodale Korngrößenverteilung,

hellgraue und

w e i ß e grobsandige

Kiese

und

mit scharfem Kontakt zu den S a n d e n auf. Sie

die a u s der Geschiebeeinregelung berechneten

besitzen ein breites Korngrößenspektrum

Eigenwerte ( M A R K 1 9 7 3 ) hin. Sie zeigen das

von

Feinsand bis hin zu Blöcken mit Durchmessern

fiiir Setztills typische deutliche Einregelungs-

von 2 5 c m . Auch die Kiese weisen eine starke

verhalten der Geschiebelangachsen parallel zur

Deformation auf, da sie w i e die S a n d e sowohl

Eisbewegungsrichtung.

gefaltet als auch z.T. überkippt sind. Dies führt im Abschnitt 6 zu einer k n a p p 3 m m ä c h t i g e n Kiesstruktur, w ä h r e n d die Kieslagen sonst zwi

5.2 Glazialtektonik

schen 10 u n d 2 5 cm m ä c h t i g sind. Abgeschlossen w i r d die Profilfolge von zwei Tills.

Der

tionen treten i m Profil B i r k u m drei Überschie

abgesehen von e i n i g e n w e i

bungsstrukturen auf, welche in den Abschnit

S a n d l i n s e n u n d -schlieren relativ hart.

ten 1, 3 und 6 m i t der Faltung der Schluffe,

Besonders i m oberen Bereich ist die T i l l s t r u k t u r

S a n d e u n d Kiese b e g i n n e n . Diese Falten sind

chen

und

der beiden ist b r a u n

Als d o m i n i e r e n d e glazialtektonische Deforma

bis

graubraun

untere

JAN A . PIOTROWSKI & SOPHIA WINDKLBERG

Abschnitt 1

Abschnitt 2

Legende

»'180/5

Falten mit Faltenachsen

Geschjebelangachsen

I +*

I Blöcke

Feinkeis. mittel kiesig, grobkiesig j * * ^ "j

Grobsand

Feinsand, schluffig p=r~^

SchiutT. fein sandig

|"*^ j

Schluff

j .' .. .'|

I K

Ton, schluffig

Auf-/Überschiebung

- j Struktur /j

Schichtgrenze,

1*^ < r v I verm Schichtgrenze j r ^ H Z j Profilrichtung

•

Auf Schlusshalde künstliche Aufschüttung

Abb. 6: Profil Birkum. Geschiebelangachsen, dargestellt auf der unteren Hemisphäre des Schmidtschen Netzes. Die Lage des Profils zeigt Abb. 2. Fig. 6: Section Birkum. Till fabric given on the lower hemisphere of the Schmidt projection. Section position in Fig. 2.

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark 6 Stratigraphie

ü b e r k i p p t u n d i m Profil bis zu 4 0 m w e i t über den unteren Till überschoben. Dabei wurden vor a l l e m die Sande, aber teilweise auch die

D a mittels der durchgeführten

A n a l y s e n die

Schluffe

stratigraphische

verschiedenen

u n d die Kiese entlang einer

Uber

Stellung

der

des Tills

S a n d e , Schluffe u n d Kiese weder i n B i r k u m

lateral gegenüber d i e s e m bewegt. Etklärbar ist

n o c h in Ibjerg e i n d e u t i g geklärt w e r d e n konn

die

te, s i n d über eine Korrelation dieser Einheiten

schiebungsbahn

B e w e g u n g der relativ grobkörnigen Sedi

mentfolge nur

an d e r Oberfläche

entlang d e r

durch

Uberschiebungsfläche

vollständige Wassersärtigung u n d

n u r V e r m u t u n g e n m ö g l i c h . JORGENSEN

(1996)

zufolge gehören d i e i n Ibjerg aufgeschlossenen

einen h o h e n Porenwasserdruck w ä h r e n d der

S a n d e zu einer i m Bereich der Kiesgruben weit

Deformationsphase.

verbreiteten m ä c h t i g e n Schmelzwassereinheit.

größtenteils

D i e innerhalb der Falte Sedimentstrukturen

Diese lässt sich v e r m u t l i c h m i t d e n S a n d e n

d i e S c h i c h t u n g der S a n d e u n d Kiese u n d

korrelieren, welche i n B i r k u m direkt unterhalb

die L a m i n a t i o n der Schluffe zeugen von einer

der Schluffe anstehen, i m Profil aber nicht auf

heterogenen

geschlossen sind.

wie

erhaltenen

Verteilung der Deformation

S e d i m e n t , wobei die größte Verformung i m

F ü r d e n unteren T i l l in der L o k a l i t ä t B i r k u m

feinkörnigen S e d i m e n t u n d an Schichtgrenzen

w i r d eine Entstehung w ä h r e n d des H a u p t v o r

standfand.

stoßes der Weichselzeit a n g e n o m m e n .

Die a n h a n d der drei g r o ß e n Überschiebungs

sprechen der hohe Flintgehalt (durchschnittlich

bahnen

34%)

u n d der dazugehörigen

Faltenstruk

Dafür

i m Feinkiesanteil (Abb. 7 ) u n d relativ

turen ermittelten L a g e r u n g s w e r t e zeigen zwei

g e r i n g e Quarz-

Deformationsrichtungen. Dabei handelt es sich

( 5 % ) , welche für d e n Till des weichselzeitlichen

(10%)

und Sedimentgehalte

z u m e i n e n u m die in d e n Profilabschnitten 1

Hauptvorstoßes typisch sind (KRONBORG 1 9 9 5 ) .

bis 3 auftretende N E - S W streichende R i c h t u n g

O b w o h l der A n t e i l der paläozoischen

der Faltenachsen, z u m anderen u m d i e in den

( 2 3 % ) höher liegt als d i e durchschnittlichen 1 0

Profilabschnitten 4 bis 8 zusätzlich auftreten

bis 1 5 % , ist er n a c h H O U M A R K - N I E I , S E N ( 1 9 8 7 )

de S S E - N N W Streichrichtung. Basierend a u f

für d e n Till i m zentralen Teil D ä n e m a r k s nicht

diesen D a t e n w i r d v o n folgender Genese aus

u n g e w ö h n l i c h . N a c h JORGENSEN & PIOTROWSKI

gegangen: Nach der A b l a g e r u n g der S e d i m e n t e

(2003)

Kalke

ist auch der geringe T o n a n t e i l ( 9 bis

m i t A u s n a h m e des oberen Tills deformierte ein

1 3 , 5 % ) ein charakteristisches M e r k m a l dieses

aus N E bis ENE h e r a n r ü c k e n d e r Gletscher den

Tills.

östlichen Teil des Profils m i t den Profilabschnit

ten 4 bis 8 . Dabei e n t s t a n d e n die in S S E - N N W

Ergebnisse im oberen Till

streichenden

aus E u n d SE, sodass von einer A b l a g e r u n g des

Falten.

auch d i e Profilab-

schnitte 1 bis 3 d u r c h diesen Vorstoß

Gegensatz z u m unteren

Till

zeigen die

Vorstoßrichtungen

defor

j u n g b a l t i s c h e n Vorstoßes auszugehen ist. Diese

miert w u r d e n , ist a u s d e n vorhandenen Struk

Einschätzung w i r d d u r c h den vergleichsweise

turen in diesem Bereich nicht ersichtlich. Nach

h o h e n Tonanteil ( 1 4 , 5 bis 1 6 % ) u n d die Er

d e m Abschmelzen des Nordost-Gletschers k a m

gebnisse der Feinkiesanalyse gestützt, welche

es d u r c h einen Gletscher a u s SE zu einer erneu ten Deformation, die i n allen Profilteilen durch N E - S W streichende Faltenstrukturen nachweis bar ist. W ä h r e n d dieses Eisvorstoßes w u r d e der obere T i l l abgelagert, w i e a u s den größtenteils südöstlichen Einfallsrichtungen

der gemesse

nen Geschiebelangachsen hervorgeht.

geringfügig erhöhte A n t e i l e von Gesteinen der Ostsee, vornehmlich paläozoischen Kalken u n d S e d i m e n t g e s t e i n e n , aufweist. D e u t l i c h e r als der obere Till in d e r Lokalität B i r k u m zeigt der T i l l a m Ibjerg

Kennzeichen

des j u n g b a l t i s c h e n Vorstosses. N e b e n d e n h o h e n Tonanteilen v o n 1 6 u n d 1 9 % i n d e n beiden

JAN A . PIOTROWSKI & SOPHIA WINDELBERG

Feinkieszusammensetzung des Tills im Ibjerg-Profil 21

4 1

| = IUI = IUI = Hill 7

Abschnitt 5

W////A 22

15 - IM

— in

( 20%

40%

19 = llll =

Abschnitt 6 60%

'-•'////

100%

80%

i 40%

20%

Feinkieszusammensetzung des oberen Tills im Birkum-Profil 20 Abschnitt 4

W/M 28

4 1

20%

40%

60%

4 1

80%

= llll = l l = l l l l =

WM.

20 Abschnitt 6

23 = llll = IUI = III

100%

20%

40%

60%

Feinkieszusammensetzung des unteren Tills im Birkum-Profil 16

'/V//////

Abschnitt 1

9 1

\\\»

Abschnitt 2

XaWW

i = nr

Abschnitt 3 19

7 1

\\\\

/.•'•'

Abschnitt 5 : : MM ^

„

31 l = llll = llll = l l l ' /

A b s c h n i t t 8 V777777777 ;:

[

20%

I rote Kristalline Quarz

40%

60%

80%

E l helle Kristalline

•

E l Flint

100%

dunkle Kristalline Sedimente

20%

ESI Kalke 0

//,

\\\S

— in — im — im j

poröser Flint

•

40%

60%

p a l ä o z o i s c h e Kalke

ESI Übrige

Abb. 7 : Feinkieszusammensetzung der Tills in Ibjerg und Birkum. Fig. 7 : Fine-gravel composition of tills in Ibjerg and Birkum. analysierten Proben bietet die O r i e n t i e r u n g von

lich

drei eingemessen Pflugstrukturen (Streich- u n d

auszugehen, dass d e r Till des weichselzeitlichen

Fallrichtungen zwischen 120° u n d 1 2 3 ° ) u n d

Hauptvorstoßes hier entweder nicht abgelagert

älteren glazifluviatilen S a n d e , ist davon

der in A b b . 7 dargestellte Feinkiesinhalt mit

oder w ä h r e n d des nachfolgenden j u n g b a l t i s c h e n

e i n e m paläozoischen Kalkanteil von 3 0 % u n d

Vorstoßes vollständig erodiert w u r d e . D i e Till-

einem

durchschnittlich

Linse im Abschnitt 6 m i t der N E - E i n r e g e l u n g

Sedimentgehalt

von

1 0 % deutliche A n h a l t s p u n k t e für d e n j ü n g s

der Geschiebelangachsen könnte z w a r ein Rest

ten weichselzeitlichen Vorstoß. A u f g r u n d der

des

Position des Tills direkt oberhalb der wesent

aber wahrscheinlicher, dass diese Einregelung

Weichsel-Hauptvorstoß-Tills

sein,

es ist

Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in Zentral-Fünen, Dänemark während

des j u n g b a l t i s c h e n Vorstoßes

untet

Schaffung eines b e s t i m m t e n

Deformationsstil

kompressiven Eisfliessbedingungen als b-Einre-

als d e n glaziologischen Prozessen, w i e z.B. die

g e l u n g e n t s t a n d (vgl. BOULTON 1 9 7 1 ) .

G l e t s c h e t b e w e g u n g s g e s c h w i n d i g k e i t oder

das

Eisprofil, beigemessen. Die Feststellung der tiefgreifenden verformung

7 Zusammenfassende Diskussion

Sediment

in b e i d e n Lokalitäten,

dere der für e i n e h o h e

insbeson

Scherbeanspruchung

D i e b e i d e n analysierten Profile zeigen deutliche

diagnostischen

U n t e r s c h i e d e in der W i r k u n g s w e i s e u n d d e m

in Ibjerg, liefert einen wichtigen H i n w e i s a u f

Erscheinungsbild der Deformation. der

geringen Permeabilität der

Folge

feinkörnigen

den

Zungenfalten

{sheath

folds)

B e w e g u n g s m e c h a n i s m u s des e h e m a l i g e n

Eisstroms

der skandinavischen Eiskappe.

S e d i m e n t e und eines h o h e n Porenwasserdrucks

ist b e k a n n t , dass m o d e r n e Eisströme ihre hohe

s i n d in der Lokalität B i r k u m ohne signifikante

Geschwindigkeiten

V e r ä n d e r u n g der inneren

einem

mehrere,

Sedimentstrukturen

sich z u m Teil überlagernde

dünnen

durch

das

Gleiten

Wasserfilm (ENGELHARDT

auf &

große

K A M B 1 9 9 8 ) , d u r c h intensive Verformung des

Sie

w e i c h e n U n t e r g r u n d e s (ALLEY et al. 1 9 8 6 ) oder

lassen sich klar den beiden weichselzeitlichen

d u r c h K o m b i n a t i o n beider M e c h a n i s m e n (Tu-

Eisvorstößen,

kommenden

LACZYK et al. 2 0 0 1 ) erreichen. Viel unsicherer

Überschiebungsstrukturen dem

entstanden.

aus

kommenden

ist die R e k o n s t r u k t i o n der B e w e g u n g s m e c h a

j u n g b a l t i s c h e n Vorstoß zuordnen. Trotz unter

n i s m e n pleistozäner Eisströme, die n u r a n h a n d

schiedlicher E i s b e w e g u n g s d y n a m i k (ein relativ

geologischer u n d geomorphologischer H i n w e i s e

l a n g s a m e s , stationäres Eisfliessen gegenüber ei

g e m a c h t w e r d e n k a n n (STOKES & C L A R K 2 0 0 3 ) .

n e m schnellen Eisstrom), haben beide Vorstöße

Bei der Analyse des j u n g b a l t i s c h e n Eisstroms

ä h n l i c h e Deformationsstrukturen

hinterlassen.

auf F ü n e n s c h l u g e n JORGENSEN & PIOTROWSKI

Dies d e u t e t d a r a u f h i n , dass der Deformations

( 2 0 0 3 ) vor, dass e i n e Kombination der Unter

stil m e h r durch die geologischen als glaziologi-

grundverformung

schen Parameter gesteuert war.

Ursache für die schnelle

Im Unterschied dazu führten S c h e r s p a n n u n g e n

war. D i e Ergebnisse der vorliegenden Arbeit be

u n t e r denselben Eisvorstößen in der Lokalität

stätigen eindeutig die

H a u p t v o r s t o ß u n d d e m aus SE

und

des basalen

Gleitens

Gletscherbewegung

Untergrundverformung

Ibjerg zu intensiven Faltungen der grobkörni

u n d d u r c h den indirekt abgeleiteten starken

gen S e d i m e n t e unter Veränderung oder völliger

Wasserdruck an der Gletscherbasis legen sie

Z e r s t ö r u n g der internen Sedimentstruktur. Es

a u c h das verstärkte basale Gleiten nahe. D i e

w i r d dabei von einer selektiven

Deformation

se b e i d e n M e c h a n i s m e n dürften

a u s g e g a n g e n , die zu horizontal

u n d vertikal

nicht

zusammenhängenden

R a u m vatriert h a b e n , sodass die

in Zeit

und

Grenzfläche

Stauchungsrich

G l e t s c h e r / U n t e r g u n d als ein instationäres M o

Deformationsmuster

saik des gekoppelten u n d aufschwebenden Eises

w i r d a u f unterschiedliche Scherfestigkeiten zu

angesehen w e r d e n k a n n (PIOTROWSKI & K R A U S

rückgeführt, die w i e d e r u m durch Unterschiede

1997,

tungen

den

führte.

Dieses

Korngrößen

Porenwasserdrücke auch

hier,

KNIGHT 2 0 0 2 ) .

u n d d a m i t verschiedene hervorgerufen

waren.

trotz unterschiedlicher

Dynamik

8 Danksagung

der b e i d e n Eisvorstöße grundsätzlich ein Stil der glazialtektonischen Deformationen w i e g t , w i r d den m e c h a n i s c h e n

über

Für die G e w ä h r u n g des Zuganges z u m Kiesab

Eigenschaften

baugebiet sei d e n F i r m e n N C C u n d N S N y m o l -

des U n t e r g r u n d e s eine grössere Rolle für die

le Stenindustrier A / S aus O d d e n s e

gedankt.

JAN A . PIOTROWSKI & SOPHIA WINDELBKRG

Für d i e Einführung

i n die Geologie

a n r e g e n d e Diskussionen

Fünens,

u n d zahlreiche Tips

b e d a n k e n w i r uns bei d e n Herren

Flemming

J o r g e n s e n , Vejle A m t , u n d G u n n a r

Larsen,

Fyns A m t . G e d a n k t sei auch d e n G u t a c h t e r n u n d d e m Schriftleiter für wertvolle K t i t i k u n d

D O W D E S W E L L , J . A . , H A M B R E Y , M . J . & W u , R.

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(2003):

the

Lau-

Canadian

fra D a n s k Geologisk Forening, 7: 1 7 9 - 2 0 0 ;

Shield: A conflict w i t h the soft-bedded ice

Kopenhagen.

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Eiszeitalter

und

Gegenwart

55-73

Hannover

5 Abb., 3 Tab.

2003

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten am Beispiel der vorgeschichtlichen Höhensiedlung auf dem Schloßberg bei Kallmünz (Südöstliche Frankenalb) O L I V E R N E L L E & J O C H E N SCHMIDGALL*

Keywords: Charcoal analysis, Frankonian Alb/ Bavaria, human impact, Karst, landscape history, pollen analysis, prehistoric settlement. Kurzfassung: Geowissenschaftliche Untersuchun gen bei Kallmünz in der südöstlichen Fränkischen Alb (Bayern) erbrachten paläobotanische Proben für Pollen- und Holzkohleanalyse. Die Auswertung gibt Hinweise auf die Vegetationszusammensetzung zu verschiedenen Zeiten des Holozäns. Intensive Land schaftsnutzung setzt spätestens in der Bronzezeit ein. In der römischen Periode und im Mittelalter können ausgeprägtere und großflächigere Eingriffe belegt werden. Für paläoökologische Forschung in Karstgebieten ist die Anwendung der Holzkohlea nalyse von besonderem Nutzen, da palynologische Methoden aufgrund der Moorarmut nur begrenzt anwendbar sind.

to the understanding of Holocene landscape change. A more intensive use of the landscape is suggested for the Bronze Age, and evident for Roman and me dieval periods. Anthracology is of special interest in karsr regions, since pollen analysis is limited due to lack of mires.

1 Einleitung A m Schloßberg bei K a l l m ü n z (Lkr. R e g e n s burg, Oberpfalz, südöstliche F r ä n k i s c h e A l b ) laufen seit 1 9 9 9 i m R a h m e n des DFG-geförderten Graduiertenkollegs 4 6 2 („Paläoökosystemforschung

Abstract: Palaeobotanical samples from geoscientific research around Kallmünz were analysed palynologically and anthracologically. The data contribute

und

Siedlungsgeschichte zu rekonstruieren u n d d e n schaft

induzierten

einzuschätzen.

J . ScHMIDGALL, Inst. f. Geographie, Univ. Regensburg, 93040 Regensburg, Jochen.schmidgall @geographie.uni-regensburg.de.

Wandel

Eisenzeit (STROH

der

Hier befand

bedeutende Höhensiedlung 1975;

Land

sich e i n e

der Bronze-

HARNEST

und

SCHAUER

2 0 0 0 ) . Von über h u n d e r t allein in B a y e r n be k a n n t e n H ö h e n s i e d l u n g e n sind a l l e r d i n g s n u r vier sicher datiert u n d w e n i g e wissenschaftlich untersucht ( R I N D 1 9 9 9 ) . Ä h n l i c h lückenhaft

* Anschriften der Verfasser: O. N E L L E , Inst. f. Botanik, Univ. Regensburg, 93040 Regensburg, oliver.nelle@biologie.uni-regensburg.de;

Geschichte") interdiszipli

näre U n t e r s u c h u n g e n , u m die Landschafts- u n d anthropogen

[The contribution of palaeobotany in under standing landscape history in the surround ings of the Prehistoric settlement Schloßberg (Southeastern Frankonian Alb).]

ist der

paläoökologische

Forschungsstand. Z w e i H ö h e n s i e d l u n g e n w a ren j ü n g s t Objekte

geowissenschaftlicher, ar

chäologischer u n d paläobotanischer Forschung (Weltenburger

Frauenberg,

Lkr.

Kelheim,

u n d Bogenberg bei Straubing, Lkr. Straubing: H E I N E ; NUBER & N I L L E R 1997;

NILLER

1998,

OLIVER NELLE & JOCHEN SCHMIDGALL

56 2001;

vom

2002),

botanische Archive dienen. D i e D a t e n haben

Freisinger D o m b e r g liegen inzwischen

e i n e n direkten r ä u m l i c h e n Bezug, d a sie unmit

RIND

1 9 9 9 ; PUTZ 2 0 0 2 ; NELLE

Ergebnisse zur Paläobotanik vor (PETERS & BANKUS

2000;

NELLE

BANKUS

2 0 0 2 ; PE

telbar von oberhalb

der A k k u m u l a t i o n s s t e l l e

( d e m Fundort) s t a m m e n . In K o m b i n a t i o n m i t

TERS 2 0 0 2 ) . W i c h t i g ist eine interdisziplinäre

durchgeführten

H e r a n g e h e n s w e i s e a n solche Objekte,

deren

chungen und den bodenkundlich-geomorpho-

Jahrhundert

logischen Befunden ergibt sich so e i n Bild der

i m m e r noch a u f der Stelle tritt u n d zahlreiche

Landschaft u n d ihres W a n d e l s a m Schloßberg

Erforschung

nach nahezu e i n e m

pollenanalytischen

Untersu-

ungelöste Fragen stellt (KOSSACK 1 9 9 5 ; SCHAU

bei Kallmünz. Diese m e t h o d i s c h e Verknüpfung

ER 1 9 9 3 ,

soll i m Folgenden a n h a n d erster Ergebnisse vor

1995).

Der S c h l o ß b e r g befindet sich in e i n e m Karst gebiet. Karstlandschaften male

gestellt werden.

bieten n u r subopti

Voraussetzungen

für

paläobotanische

U n t e r s u c h u n g e n . M o o r e sind selten oder nicht vorhanden,

vermoorte Tallagen u n d Feucht

2 Untersuchungsgebiet Lage, G e o l o g i e u n d B ö d e n , K l i m a

wiesen e i g n e n sich aufgrund meist kritischer Pollenerhaltung

und

geringer

Mächtigkeit

Der Schloßberg bei K a l l m ü n z liegt ca. 2 5 k m

nur e i n g e s c h r ä n k t für eine pollenanalytische

nordwestlich von R e g e n s b u r g i m Bereich des

D a t e n e r h e b u n g . Dolinen, deren Abfluss durch

Karstgebietes der südöstlichen Fränkischen Alb,

eingeschwemmten

a m Zusammenfluss v o n Naab u n d Vils (Abb.

Lehm

verstopft

ist, a u c h

H ü l b e n g e n a n n t , stellen mitunter Archive d a r

1; Kuppe 4 3 3 m ü N N , M a r k t K a l l m ü n z 3 4 3

(SMETTAN 1 9 9 5 ) , k o n n t e n a m Schloßberg aber

m üNN).

nicht gefunden w e r d e n .

Geologisch w i r d d e r Berg v o n M a l m aufge

Die U n t e r s u c h u n g v o n Pollen in B ö d e n u n d

baut. Diese liegen meist d o l o m i t i s i e t t u n d in

Kolluvien ist n u r unter günstigen Erhaltungs

verschiedenen Fazies vor. So finden sich an der

b e d i n g u n g e n u n d stark eingeschränkt möglich,

Schloßbergkuppel sowie a n den h ö c h s t e n Erhe

w e s h a l b s i e n u r selten zur Pollenanalyse her

b u n g e n im Bereich des äußeren R i n g w a l l e s vor

a n g e z o g e n w e r d e n (LESSMANN-SCHOCH, K A H -

allem dolomitisierte Riffkalke des M a l m . In den

RER & B R U M M E R

1 9 9 1 ; ZAKOSEK, K A H R E R

LESSMANN-SCHOCH

1991).

Häufiger

hingegen

flacheren,

m u l d e n a r t i g e n Bereichen dazwischen

steht dieser als tafelbankiger D o l o m i t a n . A n

paläobota-

d e n Hängen sowie i n d e n Erosionstälchen ist

nischer Forschung, bei denen Ergebnisse z u m

der M a l m aufgeschlossen. Er liegt ü b e r w i e g e n d

Landschaftscharakter u n d -wandel erzielt wer

als Riffdolomit, vereinzelt als tafelbankiger D o

den k o n n t e n

l o m i t vor.

sind

Auensedimenre

Gegenstand

( K R E U Z , N O L T E & STOBBE 1 9 9 8 ;

RITTWEGER

2000).

aus

liegen beispielsweise v o n BERLI,

Böden

CHERUBINI

Holzkohleuntersuchungen

& SCHOCH ( 1 9 9 4 ) u n d B E R T R A N et

al. ( 1 9 9 8 ) vor.

Die bodenkundlichen Untersuchungen intensive,

anthropogene

ä n d e r u n g e n gezeigt, d i e sich v o r a l l e m durch eine starke Heterogenisierung u n d e i n kleinst-

paläoökologische

Aussagen

treffen

räumiges B o d e n m o s a i k

v o n erodierten u n d

k ö n n e n , w e r d e n hier palynologische u n d a n - a k k u m u l i e r t e n Bereichen äußern thrakologische

(holzkohleanalytische)

zusammengefügt. bei

fehlenden

haben

Bodenzustandsver-

Holzkohlen

liefern

Daten auch

Feuchterhaltungsbedingungen

(ausführlich

SCHMIDGALL i m D r u c k ) . A u f K u p p e n u n d a n deren Erosionslagen s i n d

flachgründige

Rendzi-

nen bis hin zu Felsfreistellungen z u finden. I m

Vegetation.

Bereich m ä ß i g g e n e i g t e r H ä n g e , oft repräsen

S o m i t k ö n n e n holzkohlehaltige Kolluvien als

tiert durch w e n i g e r reine u n d g e b a n k t e Dolomi-

Informationen

zur vergangenen

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten 12° E

Kallmün/,

Vorderer

Schloßberg

Bayerischer

Wald

Regensburg

49°

Dungau Tertiäres Lösshügelland

12° E

Abb. 1: Lage des

15 km

Untersuchungsgebietes.

Fig. 1: Study area. te u n d Kalke, sind Terrae Fuscae verschiedener

niederschlagsarmes

M ä c h t i g k e i t e n erhalten, die zum Teil kolluvial

K l i m a . M i t 6 4 9 m m Jahresniederschlag gehört

und

kontinental

getöntes

überlagert wurden. W o vorhanden, sind auch

a u c h Kallmünz n o c h deutlich zum

periglaziale Fließerden a m Ausgangssubstrat für

talen Regensburger Trockenraum. Dieser zählt

die B o d e n e n t w i c k l u n g beteiligt. Diese h a b e n

allerdings in Karstgebieten bisher w e n i g B e a c h

(BAYFORKI.IM

1996:

t u n g gefunden.

gen

Jahresmitteltemperaturen

den

trockensten

weisen

Gebieten 4).

Tal-

kontinen

Deutschlands und

Hangla von

Das Untersuchungsgebiet liegt i m Regenschat

7 - 8 ° C auf, die w i n d e x p o n i e r t e n Kuppen- u n d

ten

Hochflächenlagen s i n d m i t Werten u m 7 ° C

des Albtraufs.

Lee-Effekte

bewirken

südöstlichen Bereich der Fränkischen A l b ein

etwas kühler.

OLIVER NELLE &

JOCHEN

SCHMIDGALL

besiedeln. W e i t e r treten Gesellschaften der Voll

Vegetation Als potenzielle natürliche Vegetation ( p n V ) im

trockenrasen (Verband Xerobromion) auf, u n d

Untersuchungsgebiet galten bislang der Step

w ä r m e l i e b e n d e Berberitzen-Gebüsche (Verband

penwaldreben-Eichenwald,

Berberidion) stehen insbesondere a u f Lesestein

wald,

Geißklee-Kiefern

Labkraut-Eichen-Hainbuchenwald

in T a l l a g e n der Sternmieren-Erlenwald 1968).

und

riegeln und Ackerrändern.

(SEIBERT

H e u t e w i r d davon ausgegangen, dass

Besiedlungsgeschichte

auch i m Umfeld des Schloßbergs B u c h e n w a l d -

D a s prähistorisch früh

Gesellschaften zonal die pnV bilden würden.

den

So beschreibt

archäologischer

(1989)

ROSSKOPF

für d e n südlich

Schloßberg

besiedelte Gebiet

ist seit langem Forschung,

Gegenstand

insbesondere

die

g e l e g e n e n , klimatisch vergleichbaren Naabtal-

beiden gut erhaltenen vorgeschichtlichen R i n g

abschnitt naturnahe Altholzbestände, die von

wälle auf dem Bergplateau

der R o t b u c h e geprägt sind u n d

REINECKE

dem

Seggen-Buchenwald

überwiegend

(Carici-Fagetum

1956,

(1998)

Platterbsen-Buchenwald

Grabungskampagnen

5 3 bzw.

(Lathyro-Fagetum

Hordelymo-Fagetum

e m . Dierschke

vgl.

Kuhn

D e n aktuellen

S t a n d der Besiedlungsgeschichte fasst

M o o r 5 2 ) auf trockenen Standorten u n d dem Hartm.

1916,

(DOLLACKER

1975).

STROH

HARNEST

zusammen, &

die

Ergebnisse

FRISCH

neuester

ab 1 9 9 9 d o k u m e n t i e r e n

SCHAUER (2000,

2002).

D a n a c h ist

OBERDORFER

ab d e m N e o l i t h i k u m der menschliche Einfluss

1 9 9 2 ) a u f mittleren Standorten zugeordnet wer

durch Einzelfunde dokumentiert. M i t Besied

den. Allerdings ist i m Grenzbereich

lungsphasen w i r d ab der mittleren

1937

1989,

zwischen

ozeanischem

und

subkontinentalem

insbesondere

auf

flachgründigen

Bronzezeit

Klima,

bis Ende der Urnenfelderzeit gerechnet, sowie

Standorten,

erneut in der Spätlatenezeit u n d i m Früh- bis

die Konkurrenzkraft der Buche herabgesetzt. So

Hochmittelalter.

k a n n die Eiche {Quercus

besteht aus einer urnenfelderzeitlichen u n d dar

robur,

Q. petraed)

Der

mächtige

innere

Wall

die Stelle der Buche treten. Bei extremer Nähr

über einer frühlatenezeitlichen

stoffarmut oder extremer Trockenheit, u. a. auch

Die heutige H ö h e entstand durch eine mittel

auf

alterliche Aufschüttung. Die B u r g r u i n e s t a m m t

Dolomitstandorten,

{Pinns

sylvestris)

tritt die Wald-Kiefer

in den Vordergrund. Der sich

Aufschüttung.

aus d e m Hochmittelalter.

d a n n einstellende Geißklee-Kiefernwald (Cytiso n i g r i c a n t i s - P i n e t u m Br.-Bl. 3 2 ) ist d u r c h Arten der kontinentalen Kiefernsteppenwälder, z. B. Kopf-Geißklee

{Cytisus

supinus)

burger Geißklee {Cytisus terisiert (in

(HOHENESTER

WALENTOWSKI

ratisbonensis),

charak

Nach

SEITSCHEK

1989).

1998)

oder Regens

liegt der Schloßberg an

der westlichen Grenze eines „Tannenausschlussgebietes", das die U m g e b u n g von A m b e r g , die B o d e n w ö h r e r Bucht u n d den R a u m zwischen N a a b u n d Regen umfasst.

3 M a t e r i a l und M e t h o d e n Geländeprospektionen

im Vils-

und

Naabtal

im Umkreis des Schloßbergs ergaben eine Ver m o o r u n g in der Verlängerung eines Seitenarmes der Naab als geeignete Stelle für eine

Bohr

kernentnahme zur Pollenanalyse. Besonderes Au g e n m e r k wurde a u f das Beproben von Kolluvien gelegt, die an günstigen Stellen der Hochfläche

Die h e u t i g e Vegetation a m Schloßberg ist durch

u n d Schwemmfächern an den Talrändern abge

Kalkmagerrasen

lagert wurden.

geprägt

(SENDTKO

1993).

Großflächig trifft m a n den Enzian-Schillergras-

Für die bodenkundlichen Aufnahmen

Rasen

4 2 ex

Schürf- oder Profilgruben angelegt, insbesondere

Felsband-Gesellschaf

an Fundstellen von Kolluvien u n d kolluvialen

(Gentiano-Koelerietum

Bornk. 6 0 ) an, w ä h r e n d

Knapp

ten die sehr flachgründigen, felsigen Standorte

Schwemmfächern

(Abb.

wurden

2 ) . Zwischen

den

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten Profilgruben

wurden

Rammkernbohrungen

s t ä n d e n jeweils 4 Liter korrektes S e d i m e n t ent

Anspra

n o m m e n w u r d e n . A u s diesen Proben w u r d e das

che der Profile erfolgte n a c h den Vorgaben der

verkohlte Holz ausgeschlämmt. Das K o l l u v i u m

datiert in den u n t e r e n 2 0 cm in die Bronzezeit

niedergebracht. Die b o d e n k u n d l i c h e

BODEN

(1996),

eine genaue Stratifizierung

w u r d e durchgeführt. Zur Verifizierung w u r d e n

(Lab. 1 ) , darüber in Römerzeit u n d Mittelalter.

In 1 0 0 - 1 3 0 cm Tiefe liegt eine Inversion vor, da

und

g e r i n g e n Abständen

Proben

laboranalytisch bearbeitet.

entnommen Anhand

der

das Ergebnis einer C - D a t i e r u n g die S c h i c h t in

Stratigraphie sowie zahlreicher '"C-Datierungen

die römische Zeit stellt.

(Tab. 1 ) konnten alle auftretenden

Kolluvien

Die B e s t i m m u n g der Holzkohlen erfolgte mit

h i n r e i c h e n d genau datiert werden u n d stellen

Stereolupe und Auflichtmikroskop bei 10- bis

so d i e Basis für die anthrakologische Untersu

500-facher Vergrößerung. Die bestimmungsrele

c h u n g dar

vanten holzanatomischen Merkmale - Gefäßgrö

(SCHMIDGALL

im Druck).

Die Holzkohlen w u r d e n aus

Rammkernboh

ße u n d -Verteilung, Harzkanäle, Markstrahlhöhe

Insgesamt

u n d -breite, Form der Zellen, Schraubenverdi-

w u r d e n Proben von 3 1 Stellen u n t e r s u c h t . Ei

c k u n g e n der Gefäßwände etc. - lassen sich an

r u n g e n u n d Profilgruben

beprobt.

nen S c h w e r p u n k t stellt ein Profilschnitt (PG VA

Quer-,

1; A b b . 3 ) dar, dem systematisch in 10 c m - A b -

i m Auflicht erkennen. Zur Identifizierung der

Radial-

und

Tangentialbruchflächen

Profilgrube •

Rammkernbohrung

Pollenprobe

> ' Innerer Wall Burgruine

Abb. 2: Lage der Probestellen für Pollen- und Holzkohleanalyse und Ergebnisse der Holzkohleanalyse. Z. T. wurden Ergebnisse einzelner Probestellen in einem Diagramm zusammengefasst. Fig. 2: Location of sample sites for pollen- and charcoal analysis, and related results. Some neighbouring sites were summarised in one diagram.

OLIVER NELLE &

JOCHEN SCHMIDGALL

Tab. 1: Ergebnisse der AMS C-Datierung von 2 7 Proben aus Kolluvien und Torfen am Schloßberg bei Kallmünz (Physikalisches Institut der Universität Erlangen-Nürnberg; Kalibration nach

STUIVER

et al. 1998).

Results of AMS C - d a t i n g of 2 7 samples from colluviums and peat at the Schloßberg near Kallmünz (Institute of Physics, University of Erlangen-Nürnberg; calibration after

STUIVER

et al. 1998).

Name + Tiefe (cm)

Labornummer

datiertes Material

Radio karbonjahre

BP cal.

2 sigma (95,4 %)

VA 1 - 49 VA 1 - 85 VA1 - 2 1 2 PGVA1 - 118 PGVA1 - 145 PG VA 1 -165 PG VA 1 -182 VA 23 - 55 VA 23 - 80 V A 2 3 - 105 V A 2 3 - 155 VA23-215 PG 1 - 47 PG 1 - 7 5 PG 1 - 80 RKS 2.3.6 -110 RKS 2.3.6-153 PG8W2.5- 125 PG8 W4- 67 PG8W4-114 PG8W4- 145 PG 3.01 - 9 4 PG 3.01 - 159 PG3.01 - 192 PG 3.03 - 95 ScB 112 ScB 196

Erl-2763 Erl-2764 Erl-2765 Erl-4282 Erl-4281 Erl-4280 Erl-4279 Erl-4128 Erl-4129 Erl-4130 Erl-4131 Erl-4132 Erl-2766

Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holz Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Holzkohle Torf Torf

972 ± 29 1370 ±38 3390 ± 42 1798±130 1227 ±49 1172 ±52 1974 ±49 1135 ±58 910 ±44 870 ± 55 925 ± 42 1869 ±44 759 ± 31 5771 ±47 5003 ± 47 1760 ±44 2411 ± 62 3599 ± 48 1994 ±43 2507 ± 55 3220 ± 44 600 ± 33 1070 ±34 917 ±40 2191± 36 797 ± 23 1588 ±44

862 ± 74 1258 + 75 3643± 167 1704 ±290 1140±126 1099±132 1930±110 1054±120 831 ± 92 803±114 834 ± 93 1815±104 689 ± 31 6587 ±128 5771±124 1689±128 2527±184 3903±178 1934±108 2553±192 3455 ± 98 595 + 53 993 ± 66 829 ± 90 2194±124 704 ± 34 1459 ±104

1014 AD -1161 AD 617 AD - 767 AD 1860 BC - 1526 BC 44 BC-- 535 AD 684 AD - 937 AD 719 AD - 982 AD 90 BC--129 AD 776 AD --1017 AD 1027 AD -1212 AD 1033 AD -1262 AD 1023 AD -1209 AD 31 AD-- 240 AD 1230 AD -1292 AD 4765 BC-4510 BC 3945 BC- 3696 BC 133 AD - 388 AD 761 BC- 393 BC 2131 BC-1776 BC 92 BC--123 AD 795 BC - 4 1 1 BC 1603 BC - 1408 BC 1302 AD - 1408 AD 891 AD - 1022 AD 1031 AD- 1211 AD 368 BC -121 BC 1212 AD -1280 AD 387 AD -596 AD

Erl-2767

Erl-2768 Erl-4137 Erl-4138 Erl-4133 Erl-4134

Erl-4135 Erl-4136 Erl-2770

Erl-2771 Erl-2772 Erl-2773 Erl-4072 Erl-4087

Gehölzart bzw. -gattung wurde

SCHWEINGRUBER

Für die Pollenanalyse wurde aus e i n e m verlan

( 1 9 9 0 ) u n d eine Vergleichssammlung verwen

deten Altarm der N a a b a m Ortsausgang von

det. Holzanatomisch kann z. T. nur die Gat

K a l l m ü n z (s. Abb. 2 ) m i t einem russischen Kam

tung b e s t i m m t werden. In den entsprechenden

merbohrer ein 2 m langes Torfprofil gewonnen.

Gattungen

Weitere Proben s t a m m e n aus

kann aber unter Berücksichtigung

von Verbreitung u n d Standortsansprüchen

der

Rammkernboh

r u n g e n . Die Proben wurden m i t der gängigen

Arten die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens

Methode

i m Gebiet eingegrenzt werden. Nach der Analyse

und

w u r d e das Gewicht der Holzkohle differenziert

Vergrößerung ausgezählt. Zur B e s t i m m u n g der

(FAEGRI &

EVERSEN

1 9 8 9 ) aufbereitet

mikroskopisch bei 5 0 0 - bis

nach Holzart bestimmt. Aus Gewicht dividiert

Pollenkörner w u r d e n

durch Anzahl der Kohlen wurde der sog. G/N-

sammlung

W e r t errechnet, der das mittlere Stückgewicht

angibt. So lässt sich die Größe der Holzkohle

(1993)

neben

die Arbeiten

COLLINSON

( 1 9 9 1 ) und

verwendet.

von

einer Vergleichs MOORE,

FAEGRI

Manche

1250-facher

Proben

WEBB EVERSEN

aus

den

stücke ermitteln. Der G/N-Wert w u r d e in der

R a m m k e r n b o h r u n g e n erwiesen sich als fast bis

vorliegenden Untersuchung

g a n z pollenfrei u n d w u r d e n verworfen.

allerdings nur

Fall der Profilgrube VA 1 angegeben.

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten NN + 341,20 m

I I I I

= Keramik

Mittelalter

= Kolluvium

Römische Periode

aM " Auenlehm

Bronzezeit

!Cv = Dolomitsand GW = Grundwasser

NN + 337,10 m

Abb. 3: Profilgrube VA 1, Stratigraphie und Holzkohleanteile je 10 cm Kolluvienschicht (Schraffuren des Profils symbolisieren Schichtgrenzen ohne lithologische Charakterisierung). Fig. 3: Sample pit VA 1, stratigraphy and percentages of charcoal species (hatchings of the profile indicate different layers without consideration of lithology).

4 Ergebnis

lenmeilerplätze, aus denen Holzkohlen von bis zu 10 c m Länge und e i n e m P r o b e n - G / N von

H o l z k o h l e a n a l y s e (Anthrakologie)

0 , 2 - 3 , 8 g (Li DI . \ : A \ \ & N E L L E 2 0 0 2 ; N E L L E

Im Gesamtmaterial von 4 2 0 Stücken w u r d e n

2 0 0 2 ) geborgen werden k ö n n e n , sind die S t ü

11 Gehölzarten festgestellt. Eiche [Quercus

sp.,

cke sehr klein. Ihre Größe beträgt m i t u n t e r n u r

und Kie

ca. 1 m m . D a r u n t e r sie sind meistens zu k l e i n ,

möglich s i n d Q. robur

und Q. petraea)

fer {Pinus sp., wohl P. sylvestris)

sind i n s g e s a m t

u m sicher bestimmt zu w e r d e n .

zu gleichen Teilen (40 bzw. 3 9 % ) vertreten.

Abb. 2 zeigt die Lage der Probestellen i m Ge

Weitere Gehölze erreichen n u r geringe A n t e i l e :

lände u n d die Ergebnisse der Holzkohleanalyse.

Rotbuche [Fagus sylvatica)

Dabei w u r d e aus G r ü n d e n der Übersichtlichkeit

[Abies alba),

mit 8 %, Weißtanne

Fichte [Picea

sp., v e r m u t l i c h A. campestre) Birke [Betula [Corylus

abies),

Ahorn

m i t je 3 %

sp.), Erle [Alnus glutinosa),

avellana)

[Acer

eine Darstellung auf %-Anteilsbasis gewählt,

und

obwohl die Stückzahlen z. T. nicht ausreichen,

Hasel

u m quantitative Aussagen zu treffen. Die D i a

mit je 1 % a m G e s a m t m a t e

rial. Vom Hartriegel [Cornus

sp.) wurden zwei

Stücke, von der H a i n b u c h e [Carpinus

betulus)

g r a m m e sollen deshalb das V o r k o m m e n Nichtvorkommen

von

Baumarten

oder

darstellen

(Presence/Absence-Daten).

n u r ein F r a g m e n t gefunden (Tab. 2 ) .

Die Ergebnisse von Profilgrube VA 1 erlauben

D i e G / N - W e r t e reichen v o n 0,1 g bis m a x . 0 , 7

es, ein D i a g r a m m ä h n l i c h e i n e m

g. Im Vergleich zu Relikten neuzeitlicher K o h

g r a m m zu erstellen (Abb. 3 ) . Dargestellt ist

Pollendia

OLIVER NELLE &

Probe-

Tiefe

Datie-

stelle

[cm]

rung

PG1 PG 3 PG 3.01 PG 3.03

30-70 24-32 0-170 58-83 95-135 35 50-69 70-87 118-140 105 30-136 75

MA ?

65-90 140 50 72-77 43-60 58-80 70-85 100 58 80 160 40-46 >70

MA Rö/La MA MA MA MA MA Rö 7

MA MA BZ 7

VA 25 VAT 42 ScBI

0-49 50-175 213 60-143 50-70 195-320 20-155 170-180 220-235 245 250-260 260-270 180-270 115 34

Neu Rö? MA MA? Rö >Rö Neo Neo MA? BZ? MA

PG 50 PG51 PG 54 PG56 PG 57

33-47 62 Terr fuse. 55-65 41-88

MA MA MA MA MA

age

PG 6 PG 8

ssbe

Spo

HO H1 Wallbasis Ol S. unt. "Tor" c 1.1

0 x; o CO

1.3 2c 2.1 234 2.3.6 2.3.8 2.8.7 ZW 2 VA 1

VA 3 VA 21

< CO Z •n

VA 23

3 CO K Summe _

La ? RÖ Ha BZ 7 MA 7 ? ?

MA BZ MA Neo

v. 30 Probestellen:

PG VA 1

§j

"§

S. E

60 70

120

5 >

130 140 150 160 170 180

O 3 O) = £

190 200 Summe

Summe

MA MA

MA MA MA MA MA MA MA Rö RO Rö MA MA MA MA Ro RO BZ BZ

PG VA 1

gesamt in %

*: davon 1 Nadelholz (Pinus?) La: Latenezeit Ha: Hallstattzeit

JOCHEN

fcafco.SälabEfr

a g . q g l g r a l ü ü ü ' 1 1 7 4 1 12 14 8 1 8 1 1 1

1 1 1

1 6 8 1

2 1

1 2

SCHMIDGALI.

1 .

'"det.

det.

1 1* 3 1

2 2 11 6

3 2* 1 1 4*

1 .

3 3 1 1

1 2 2 1 2

2 3 1

7 2 4 1 1 1

3 1 1 1

1 3 2

1 7 2 2 1 1

1 1 .

2 1 3 3 2 83

2 5 5 1 7 3 2 1 1

1 3 4 4 17 22

8 10 9 9 3 5 9 6 3 3 3 2 4 5 1 3 1 5

4 4

3 4 1

1 1

3 1 1 18 0 4 7 4

2 1 1 1 2

1 1 4 1 3 8 11

1 1 1 5

2 1 9

12 30

1 1 1

1 2

12 12

Neu: Neuzeit BZ: Bronzezeit

MA: Mittelalter Neo: Neolithikum

2 5 1 1

2 1 3 3 2

185

10 15 14 11 11 10 11 8 4 3 8 9 7 12 7 13 28 54

1 1 1 6 1 3 2 3 2 2 1 4 6 3 11

169 165 12 39

1 2 4

2 1 20 23 9 2 13 1 1 3 4 1 1 1 2 2 1 2 1 1 ?

235

420

<1 <1

Rö: Römische Periode

Tab. 2: Ergebnis der Holzkohleanalyse von 31 Probestellen am Schloßberg bei Kallmünz. Angegeben sind Stückzahlen. Tab. 2: Results of charcoal analysis from 31 sample sites, Schloßberg near Kallmünz

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten der Anteil der jeweiligen Holzart in 10 c m - A b -

Tab. 3 zeigt die Ergebnisse der Pollenanalyse (s.

ständen. Im S p e k t r u m d u r c h g ä n g i g v o r h a n d e n

a. Abb. 5 ) . N A 2 - 2 3 2 weist ein Pollenspektrum

s i n d Kiefer u n d Eiche, w ä h r e n d Fichte, T a n n e

auf, das von hohen Anteilen an Alnus-

u n d Buche fast n u r in den u n t e r e n S c h i c h t e n

und

v o r k o m m e n . Einzelne andere B a u m a r t e n streu

(Kiefer) u n d Corylus

en über die Profiltiefe und zeigen keine k l a r e n

Tilia

Tendenzen.

Anteil am B a u m p o l l e n s p e k t r u m . Weitere g e

Picea-

(Fichte), desweiteren

(Linde)

(Erle)

von

Pinus

(Hasel) geprägt ist. A u c h

erreicht

einen

beträchtlichen

fundene B a u m p o l l e n t y p e n sind: Betula

(Birke),

Quercus

(Eiche), Fagus ( B u c h e ) , Ulmus

(Ulme),

Fraxinus

(Esche), Salix ( W e i d e ) u n d Abies (Tan

ne). Die N i c h t b a u m p o l l e n erreichen 4 % der Gesamtpollensumme. In der auswertbaren

Probe von VA 2 3 - 2 5 5

erreicht die Erle 6 7 % , d a n e b e n sind Kiefer, Birke und Hasel mit hohen W e r t e n beteiligt. Im Spektrum enthalten sind Buche und Tanne mit deutlichen W e r t e n , a u c h die H a i n b u c h e ist mit einem Pollenkorn vertreten. Bei g e r i n g e m Nichtbaumpollenanteil (8 % ) findet sich tago Abb. 4: Holzkohlen, differenziert nach Zeitperioden (>BZ: älter als Bronzezeit; BZ: Bronzezeit; Ha: Hallstattzeit; La: Latenezeit; Rö: Römische Periode; MA: Mittelalter). 393 von insgesamr 420 Stücken waren einer der fünf Zeiten zuordenbar. Fig. 4: Charcoals and time periods (>BZ: older than Bronze age; BZ: Bronze age; Ha/La: Iron age; Rö: Roman period; MA: Middle Ages). 393 of overall 420 charcoal fragments could be attributed to one of the five periods.]

lanceolata

Plan-

(Spitzwegerich) im Pollenspek

trum. Der H o l z k o h l e p a r t i k e l g e h a l t (verkohlte Partikel > 10 p m ) ist bei den beiden Auensedimentproben geringer als i m Kern S c B . Die sechs Proben aus d e m Kern ScB zeigen ein jeweils ähnliches B a u m a r t e n s p e k t r u m .

ist d u r c h g ä n g i g geprägt von e i n e m hohen Kie fernanteil. D a n e b e n ist der Pollen der Fichte deutlich vertreten. Die A n t e i l e der Eiche s i n d gering. Die W e r t e s c h w a n k e n zwischen 0,2 % (112

cm) u n d 3,2 % ( 1 6 0 c m ) , während in

Pollenanalyse

Probe 198 c m kein Quercus-Pollen

Sechs Proben aus dem Bohrkern ScB u n d drei

wurden. Die L i n d e k o m m t in fast allen Proben

Proben aus zwei R a m m k e r n b o h r u n g e n w u r d e n

mit Werten über 1 % vor. Unterschiede d a g e

p o l l e n a n a l y t i s c h untersucht ( i m Vilstal, VA 2 3 ,

gen finden sich beim Getreide: W ä h r e n d bereits

i m Naabtal, N A 2, s. Abb. 2 ) . Zwei Proben v o m

in der Probe an der Torfbasis Getreide (nicht

Torfkern

S c B wurden A M S - C - d a t i e r t ( T a b .

festgestellt

näher b e s t i m m b a r ) m i t e i n e m hohen Wert (3

1). Weitere Proben, auch aus Kolluvien, e r w i e

% ) auftritt, ist Roggen erst in det

sen sich a u f g r u n d der geringen Pollendichte als

telalterlich datierten

u n g e e i g n e t für eine Auszählung. Insgesamt ist

merkenswert ist in allen Proben der sehr h o h e

die

Holzkohlepartikelanteil u n d der teilweise h o h e

Pollenerhaltung mäßig. M ö g l i c h ist, dass

dickwandige

Pollenkörner

übervertreten

und

d ü n n w a n d i g e untervertreten sind oder fehlen (Tab.

3 ) . A u c h muss bei d e n Proben aus d e m

A u e n l e h m m i t einer U m l a g e r u n g von M a t e r i a l gerechnet w e r d e n .

hochmit

Probe nachweisbar. B e

Anteil an N i c h t b a u m p o l l e n .

OLIVER NELLE &

JOCHEN

SCHMIDGALL

0,00 links: Anteile der Baumpollen (BP)

0,10 0,20

HPinus • Betula • Picea B Alnus O Abies BCorylus 0 Sonstige BP

0,30 0,40 0 SO 0,60 0,70 0,80

rechts: Gesamtpollen

E3BP

0,90

• Cerealia ED Nichtbaumpollen ohne Getreide

1,00 1,10 1,20 1,30

Stratigraphie

1 40

[*<]

stark mineralisch

^3 —

torfig. mit hohem mineralischem Anteil

1,50 1

1,60 1,70 1,80

stark torfig

anthropogen gestört

1.90m •

VA 23-255: n=523 BP

NA 2-232: n=974 BP

Abb. 5: Ergebnisse der Pollenanalyse (links: Anteile der einzelnen Baumarten an Baumpollen-summe; rechts: Verhältnis Baumpollen/Nichtbaumpollen und Anteil an Getreidepollen) a) ScB: Bohrkern Naabaue mit Stratigraphie; b) VA 23: Rammkernbohrung Vilsaue; c) NA 2: Rammkernbohrung Naabaue (Lage der Probestellen s. Abb. 2). Fig. 5: Results of pollen analysis (left: proportions of individual tree species based on tree pollen sum); right: arboreab/nonarboreal pollen ratio and proportion of cerealia). a) ScB: Core from Naab floodplain with stratigraphy; b) VA 23: Core Vils floodplain; c) NA 2: Core Naab floodplain (location of sites see Fig. 2 ) .

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten

Tab. 3: Ergebnis der Pollenanalyse, 9 Proben. Schloßberg bei Kallmünz. Prozentangaben sind gerundet, Summe deshalb nicht immer =100 % . Gehölzanteile beziehen sich auf Baumpollensumme, alle weiteren auf Gesamtpollensumme. Results of pollen analysis, 9 samples around Schloßberg near Kallmünz. Percentages given are rounded, therefore the sum is not always = 100 % . Probe Tiefe [cm]

ScB 40

VA23 NA2 255 232 240

102

112

129

160

198

56 5

48 6

64 1

13 6

3 0.6

4 0,2

2 0,8

8 22

10 16

9 12

5 17

8 2 10

0,9

0,2 1

2 2 0,8

Gehölze (% Baumpollensumme) Pinus (Kiefer) Betula (Birke) Corylus (Hasel) Salix (Weide) Alnus (Erle) Picea (Fichte) Quercus (Eiche) Tilia (Linde) Ulmus (Ulme) Fraxinus (Esche) Acer (Ahorn) Fagus (Buche) Abies (Tanne) Carpinus (Hainbuche)

65 3 0.5

15 3 2

0,8

1 12 0,3 38

2 5

0,6 0,4

27 0,7 7

0.8

0,3

46 26 3

0.1

2 0,5 3 0.5

0,2 3

5 2

8 0,6

3 2 0,2

16 9

0,4

17 0,1

9 1

31 0.8 0,8

17 0,7

4 0,7

0,4 0,2

0,8

0.3 0,1

Getreide Cerealia-Typ Seeale (Roggen)

1 0.4

Licht- und Siedlungszeiger Poaceae (ex. Cerealia) (Wildgräser) Planlage ianeeotata (Spitzwegerich) Plantage major/media (BreiWMittl. Wegerich) Rumex (Sauerampfer) Artemisia (Beifuß) Chenopodiaceae (Gänsefußgewächse) Centaurea eyanus (Kornblume)

6 0.4

10 0,9

0,7 0,7

0,4

Caryophyllaceae (Nelkengewächse) Filipendula (Mädesüß)

0,9

Asteraceae (Korbblütler)

0,2

0,4

0,6 0,2

0,1

0.2 0,2

0,2

0.7 1 2

0,4

0,5

1 0,4

0,4 0,3

0,8 0,8

0,1

Sonstige Nichtbaumpollen Brassicaceae (Kreuzblütler) Apiaceae (Doldenblütler) Potentilla (Fingerkraut) Galium (Labkraut) Aster-Typ (Aster)

0.8

0,5 1

Mentha-Typ (Minze) Melampyrum (Wachtelweizen)

0,5 0,2 0,1 0,2

2 0,8

1 0,3 0,3 1

3 4

0,1 0,4

0,9 0,5 0,5 0,5

Ambrosia-Typ (incl. Xanlhium, Spitzklette) Polygonum aviculare (Vogel-Knöterich) Lotus (Hornklee) Valeriana (Baldrian)

0,1 0,4 0,3

0,1 2 1

Malva-Typ (Malve) Urtica (Brennnessel) Rosaceae (Rosengewächse) Liliaceae (Liliengewächse) Verschiedene Indeterminata

0,8 0.8

0,1 0,1 0,3 13

0,8

5 1

0,1

0,5

Sumpf- und Wasserpflanzen Cyperaceae (Sauergräser) Nuphar (Teichrose)

0,1

Nymphaea alba (Weiße Seerose)

0,3

Gesamt-Werte n BP (Baumpollen) n NBP (Nichtbaumpollen) Gesamtpollensumme (P) % NBP Markersporen (Lycos) n Holzkohlepartikel (HK) >10pm HK/P HK/Lycos n Polypodiaceae NH ganz/halb*

213

154

36 249 13

61 215 20

473 732 2,9 155 4 2.3

212 482 2.2 227 1 2,1

506 538 1044 43

131 115 246 37 270

798 2599 2.5 326

1183 4,8 438

16 2,3

3 1,2

62 58 120 45

164 123

523 43

287 38

571 8

261 223

1289 885

379

203

1.9 85 4 1.3

3.1 69 7 2.4

0.7

0,2

13 0,2

42 2.0

1.1

'Verhältnis von ganzen Nadelholz ("NH")-Pollenkömern ("ganz"; Pinus, Picea, Abies) zu einzelnen Luftsäcken ("halb")

2,0

974

44 1018

5 64 8

OLIVER NELLE &

JOCHEN

SCHMIDGALL

Ein räumliches Muster

5 Diskussion

Betrachtet

m a n die H o l z k o h l e e r g e b n i s s e

Ursprünglichkeit v o n Baumarten

der Gesamtschau (alle Holzkohlen j e F u n d o r t ,

D i e Fichte tritt i m G e b i e t der südlichen Ftan-

keine zeitliche Differenzierung), so ist folgendes

kenalb

M u s t e r erkennbar (Abb. 2 ) :

erstmals

i m Boreal, die W e i ß t a n n e

erstmals i m Subboreal a u f (Profil O t t m a r i n g e r Tal,

KNIPPING

2000).

Ein ursprüngliches Vor

1. P r o b e n aus d e m Auenbereich der V i l s w i e s e n n e b e n den insgesamt d o m i n i e r e n d e n

Quer

k o m m e n der beiden N a d e l b ä u m e z u m i n d e s t ab

cus-

der Bronzezeit ( S u b b o r e a l ) k a n n n u n a u c h für

gus, Abies, Picea

den Schloßberg bei K a l l m ü n z belegt werden.

w ä h r e n d an u n d a u f d e m Berg k e i n e dieser

KÜNNE

(1993)

geht d a g e g e n für das Naabtal

u n t e r h a l b K a l l m ü n z v o m natürlichen

Fehlen

u n d .Pz'wztf-Kohlenfragmenten a u c h Fau n d ein Stück Carpinus

Gehölzarten auftrat. 2 . I m Bereich der nach Traidendorf a b f a l l e n d e n

der T a n n e u n d Fichte a u s . So werde d i e B a u m

F l ä c h e („Plateau" i n Tab. 2 ) k o n n t e

schicht der reichen Waldgesellschaft Galio-Fa-

schließlich Pinns festgestellt w e r d e n .

getum

auf,

aus

( W a l d m e i s t e r - B u c h e n w a l d ) allein von

3 . I m Sporn-Bereich zeigte sich ein v o n Eiche

der B u c h e aufgebaut. D a s belegte V o r k o m m e n

dominiertes Spektrum mit einem deutlichen

von Holzkohle der T a n n e deutet aber darauf

Kiefernanteil. Im Gesamtmaterial v o n 1 1 9

hin, dass ursprünglich a u c h sie an der B a u m

Stücken (davon 5 neolithisch, 9 bronzezeitlich,

schicht des W a l d m e i s t e r - B u c h e n w a l d e s betei

2 3 hallstattzeitlich, 2 latenezeitlich, 2 0 römer

ligt w a r , d e n n dort w ä r e ihr wahrscheinlichster

zeitlich) fand sich kein Buchen-Fragment.

W u c h s o r t zu finden. S i e stockt eher a u f frischen

Die W u c h s o r t e der B u c h e b e s c h r ä n k t e n

B ö d e n , mancherorts i m Ü b e t g a n g zu staunas

demnach

sen Standorten, a u f d e n e n die Konkurrenzkraft

H a n g l a g e n . Doch a u c h dort w a r sie für das

der B u c h e g e m i n d e r t ist

(ELLENBERG

1996).

Seit d e m späten M i t t e l a l t e r wurden Fichte u n d Kiefer z u r H o l z k o h l e g e w i n n u n g für d i e Erzverhüttung

u n d Eisenverarbeitung

in d i e W a l d b e s t ä n d e e i n g e b r a c h t

künstlich

(LUTZ

1941).

Es m u s s somit ab dieser Zeit m i t einer direkten F ö r d e r u n g der B a u m a r t e n auch in der U m g e b u n g des Schloßbergs gerechnet werden. Zum

Vorkommen

von

Eichen-Hainbuchen

w ä l d e r n ( G a l i o - C a r p i n e t u m ) , w i e sie

SEIBERT

( 1 9 6 8 ) als Bestandteil d e r potenziellen natütlichen Vegetation a n n a h m (kritisch dazu &

SEIBERT

1991),

nur selten

sich

bzw. m i t t l e r e

feststellbar,

während

sie in d e r Bronzezeit reichlicher vertreten w a t (Abb. 3 ) . N a h e der K u p p e in PG 8 f a n d sich die B u c h e nicht, w ä h r e n d sie i m gelegenen

unterhalb

Schwemmfächer-Kolluvium

(PG

VA 1 ) i n den älteren Schichten v o r h a n d e n ist. S t a n d d i e Buche in d e m etwas feuchteren M i t t e l h a n g - u n d Unterhangbereich,

wohingegen

die Plateaubereiche zu trocken waren? D a g e g e n spricht d i e heutige Auffassung, w o n a c h B u c h e n die z o n a l e n , potenziellen natütlichen W a l d g e

JANSSEN

lassen sich keine Aussagen

treffen. D i e H a i n b u c h e {Carpinus

Mittelalter

a u f die U n t e r h ä n g e

betulus)

fehlt

w e i t g e h e n d in den H o l z k o h l e n (nur ein Stück in V A 2 5 : 1 8 0 c m ) . M ö g l i c h e r w e i s e konnten sich aber durch die bereits in der Bronzezeit in tensive N u t z u n g des Bergplateaus k e i n e H a i n b u c h e n b e s t ä n d e etablieren. Die w e n i g e n

Carpi-

sellschaften prägen w ü r d e n Wahrscheinlicher

(ROSSKOPF

erscheint

1989).

momentan,

dass

der W a l d b a u m a u f der Kuppe bereits d u r c h die bronzezeitliche

Landnutzung

zurückgedrängt

w o r d e n ist. Letztlich m u s s die Frage offen blei ben, solange nur w e n i g e Daten aus der Z e i t vor der L a n d n u t z u n g s i n t e n s i v i e r u n g v o r l i e g e n .

Mw-Nachweise in d e n Pollenproben zeigen nur das V o r k o m m e n in d e r R e g i o n an, k ö n n e n aber

D e r W a n d e l der L a n d s c h a f t

nicht w e i t e r interpretiert werden.

Pollen-Einzelproben k ö n n e n

„Momentaufnah

m e n " liefern. Eine zeitliche Stellung bei n i c h t

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten absolut datierten Proben ist zwar unklar, u n d

die A n t e i l e der einzelnen Arten a m Pollenspekt

H i n w e i s . Die H a i n b u c h e tritt i m O t t m a r i n

r u m sollten n u r vorsichtig interpretiert w e r d e n .

ger Tal erstmals i m A t l a n t i k u m u n d d a n n m i t

D e n n o c h d i e n e n sie der

geschlossener K u r v e

Informationsvermeh

Probe VA 2 3 - 2 5 5

liefert e i n e n zeitlichen

im Subatlantikum

rung, w e n n es n i c h t m ö g l i c h ist, längere Profile zu u n t e r s u c h e n .

w a n d e r t die H a i n b u c h e erst a b ca. 4 0 0 0

I m F o l g e n d e n w i r d versucht, aus den vorlie

ein

g e n d e n paläobotanischen Daten ein erstes Bild

scheinen sich b e t e i t s etabliert z u h a b e n , w i e

der Vegetation u n d deren V e r ä n d e r u n g für die

die

U m g e b u n g des Schloßbergs zu zeichnen. So

B ä u m e k a m e n i m O t t m a r i n g e r Tal w o h l erst

können

die

i m Subboteal h ä u f i g e r vor. D i e i m Profil VA 2 3

d u r c h w e i t e t e U n t e r s u c h u n g e n u n d m i t brei

ü b e r der p o l l e n h a l t i g e n A b l a g e r u n g gelegene

terer D a t e n b a s i s zu prüfen sind. D i e ungefähre

S c h i c h t in 2 1 5 c m Tiefe datiert i n d i e r ö m i s c h e

Hypothesen

entwickelt w e r d e n ,

Bayerischen u n d (STALLING 1 9 8 7 ) .

Oberpfälzer

auf.

Wald BP

Auch Buche und Tanne

deutlichen W e r t e zeigen (Tab. 3 ) . Diese

zeitliche E i n o r d n u n g der nicht absolut datier

Periode (Tab. 1 : V A 2 3 - 2 1 5 ) . S o m i t w u r d e die

ten Pollenproben erfolgt i m Vergleich m i t d e m

beprobte Sedimentschicht vermutlich i m aus

(biostratigraphisch datietten) P o l l e n d i a g r a m m

gehenden Subboreal/beginnenden Subatlanti

aus d e m O t t m a r i n g e r Tal bei Beilngries an der

k u m abgelagert. D e r h o h e B a u m p o l l e n a n t e i l

Altmühl

u n d ein hoher E r l e n p o l l e n - W e r t z e i g e n , dass

(KNIPPING

2000),

das einzige natur

r ä u m l i c h vergleichbare Profil aus der südlichen

i m Auenbereich n o c h E r l e n b e s t ä n d e

Frankenalb.

d e n w a r e n . A l l e r d i n g s d e u t e n Einzelfunde von

vorhan

Getreide u n d S p i t z w e g e r i c h a u f d i e A n w e s e n Atlantikum/Subboreal (Neolithikum/Bron

h e i t des M e n s c h e n h i n .

aber

D a s H o l z k o h l e s p e k t r u m der u n t e r s t e n Kollu-

Buche

vienschicht aus P G V A 1 d a t i e r t i n die Bronze

d a t i e r e n das S e d i m e n t von N A 2 - 2 3 2 ungefähr

zeit (Tab. 1 : V A 1 - 2 1 2 ) . H o l z k o h l e n der Fich

in das A t l a n t i k u m / S u b b o r e a l . Linden-Pollen ist

te, T a n n e u n d B u c h e zeigen d e r e n V o r k o m m e n

d e u t l i c h vertreten. Das S p e k t r u m ähnelt d e m in

in der U m g e b u n g a n . M ö g l i c h e r w e i s e s t a n d e n

d e n Ü b e r g a n g A t l a n t i k u m / S u b b o r e a l datietten

insbesondere

D i a g r a m m a b s c h n i t t des Profils aus d e m O t t m a

oder a m M i t t e l h a n g , nicht aber a u f der Kuppe,

ringer Tal

Allerdings fällt der

d a die dortigen b r o n z e z e i t l i c h e n K o l l u v i e n n u r

sehr g e r i n g e A n t e i l der Eichen-Pollenkörner a u f

Eiche u n d Kiefer e n t h a l t e n (PG 8 ) . Es deutet

(Tab. 3 ) . Es gibt n o c h keine H i n w e i s e auf Acker

sich ein s t a n d o r t s b e d i n g t e s , r ä u m l i c h e s M u s t e r

b a u ( k e i n e Getreidepollenkörner). Der geringe

a n (s. o.; Abb.

zezeit).

Das

Fehlen

von

Hainbuche,

bereits geringe W e r t e von T a n n e u n d

(KNIPPING 2000).

Fichte und Tanne

Unter

2).

N i c h t b a u m p o l l e n a n t e i l deutet a u f eine bewal

In der Bronzezeit finden d e m n a c h erste i n t e n

dete A u e h i n . Eine großflächige Auflichtung

sivere Eingriffe in d i e N a t u r l a n d s c h a f t statt. Es

lässt sich nicht e r k e n n e n . Neolithisch datierte

k o m m t zu einer A u f l i c h t u n g d e r W ä l d e r . In

archäologische F u n d e

(HARNEST

SCHAUER

der Folge des n u n intensiveren m e n s c h l i c h e n

2 0 0 0 ) u n d a u c h der F u n d eines neolithischen

Wirtschaftens

Kolluviums a m Sporn

es zu B r a n d e r e i g n i s s e n u n d K o l l u v i e n b i l d u n g .

(SCHMIDGALL

im Druck)

( u . a. G e t r e i d e a n b a u )

kommt

zeigen die A n w e s e n h e i t des M e n s c h e n an, eine

Eine

h e u t e nachweisbare intensive V e t ä n d e r u n g der

B r e n n e n u n d a n s c h l i e ß e n d e B e w e i d u n g leitet

Landschaft fand j e d o c h nicht statt.

Entwaldung

durch

Abholzung

oder

m ö g l i c h e r w e i s e e i n e D e v a s t i e r u n g der Flächen ein. Die Z e r s t ö r u n g der B o d e n d e c k e erfolgt in

Subboreal/Subatlantikum

(Bronzezeit/

Eisenzeit). Der Hainbuchenpollen-Nachweis

Karstgebieten b e s o n d e r s s c h n e l l . Eine

„Ver

s t e p p u n g " der Karstgebiete ab der Bronzezeit

OLIVER NELLE &

JOCHEN

SCHMIDGALL

u n d v o r a l l e m in der Urnenfelderzeit als Folge

des W a l l s übertrifft sie deutlich die Kiefer. S o

ausgedehnter Rodungstätigkeit n i m m t

m i t m u s s m a n trotz g e r i n g e r P o l l e n w e r t e von

LOZEK

( 1 9 8 6 ) als M o d e l l für g a n z M i t t e l e u r o p a a n . Daten

a u s der

Eisenzeit

(Hallstattzeit

und

einer Präsenz des B a u m e s a m Berg a u s g e h e n . Die Fichte erreicht bereits zur r ö m i s c h e n Zeit

L a t e n e z e i t ) sind dürftig. Die w e n i g e n H o l z

h o h e Pollenwerte, d i e allein d u r c h

k o h l e n a u s h a l l s t a t t z e i t l i c h e n (ca. 7 0 0 - 5 0 0

nicht zu erklären s i n d . D u r c h die i n t e n s i v e

BC)

S i e d l u n g s t ä t i g k e i t s c h e i n t sie g e g e n ü b e r a n d e

Kolluvienschichten

(PG

Datierung

Fernflug

T a b . 1) e r l a u b e n es n i c h t , Aussagen z u dieser

ren B a u m a r t e n gefördert zu w e r d e n . D a s trifft

Z e i t z u treffen. A u s der L a t e n e z e i t (ca. 5 0 0

a u f j e d e n Fall a u c h für d i e Kiefer zu. A u f g e l a s

- 1 0 0 B C ) liegen n u r a u s PG 3.03 D a t e n vor

sene Flächen w e r d e n v o n ihr schnell b e s i e d e l t ,

(Tab. 1:PG

sie ist spätestens seit d e r römischen Z e i t e i n all

3.03-95).

g e g e n w ä r t i g e r B a u m i n der Gegend. D e r h o h e (Rö

N i c h t b a u m p o l l e n a n t e i l in ScB 198 zeigt, dass

m i s c h e P e r i o d e / M i t t e l a l t e r ) . Die Basis des

zu r ö m i s c h e r Zeit d i e Landschaft s t a r k a u f g e

K e r n s ( S c B 1 9 6 ) d a t i e r t in s p ä t r ö m i s c h e Zeit

lichtet ist (Abb. 5 ) . Erosionsereignisse führen

bzw. das Frühmittelalter, Probe 1 1 2 in das

zur B i l d u n g von K o l l u v i e n

H o c h m i t t e l a l t e r (Tab. 1 ) . Der Kern

D r u c k ) . I m N a a b t a l fand G e t r e i d e a n b a u statt.

M i t t l e r e s bis S p ä t e s S u b a t l a n t i k u m

stammt

(SCHMIDGALL

s o m i t a u s e i n e m S e d i m e n t , das m i n d e s t e n s ab der Z e i t e n w e n d e v e r m u t l i c h in e i n e m v e r l a n

I m M i t t e l a l t e r w u r d e i m Bereich des N a a b t a -

d e n d e n A l t a r m der N a a b aufwuchs. O r g a n i s c h e

les G e t r e i d e a n g e b a u t , w i e hohe C e r e a l i a - P o l -

Lagen mit Seggen-Torf werden i m m e r wieder

l e n w e r t e i m Naabtalprofil zeigen. Es h a n d e l t

von

sich u m d e n i m M i t t e l a l t e r verstärkt k u l t i v i e r

mineralischen Lagen unterbrochen,

die

m i t Ü b e r f l u t u n g s e r e i g n i s s e n zu e r k l ä r e n sind

ten R o g g e n {Seeale

( A b b . 5 ) . A u c h h e u t e s i n d die W i e s e n regel

m ö g l i c h e n , aber n i c h t weiter

m ä ß i g bei W i n t e r - u n d

cereale),

neben

anderen

differenzierten

Frühjahrshochwässern

Getreidearten. Die h o h e n Anteile der Kiefern

ü b e r s c h w e m m t . S o m i t k a n n ein Polleneintrag

pollen k ö n n e n a u c h m i t der N a c h z u c h t dieser

ü b e r das Wasser n i c h t ausgeschlossen w e r d e n .

anspruchslosen

Pollenkörner

14. J a h r h u n d e r t

der

Tanne

sind

durchgehend

p r ä s e n t , der B a u m k a m also in d e n

letzten

284)

erklärt

B a u m a r t bereits i m (VOLT

werden,

1 9 0 8 in da

13. und

LUTZ

2 0 0 0 J a h r e n d u r c h g ä n g i g i m Gebiet vor. Auf

der Kiefer eine i m

f a l l e n d s i n d die g e r i n g e n E i c h e n p o l l e n - W e r t e .

b e g e h r t e w e i c h e K o h l e erzeugt w u r d e

M ö g l i c h e r w e i s e w u r d e der B a u m bereits z u m

1941: 283).

Zeitpunkt

des S e d i m e n t w a c h s t u m s so

stark

g e n u t z t , dass er selten z u m B l ü h e n k a m . Be d e n k e n m u s s m a n a u c h , dass die P o l l e n k ö r n e r v o n Eiche bei den v o r l i e g e n d e n s u b o p t i m a l e n E r h a l t u n g s b e d i n g u n g e n leichter zersetzt wer den.

KNIPPING

( 2 0 0 0 ) stellte i m

naturräum

l i c h v e r g l e i c h b a r e n O t t m a r i n g e r Tal g e r i n g e E i c h e n p o l l e n - W e r t e i m H o c h m i t t e l a l t e r bzw. in d e r frühen N e u z e i t fest. In den römerzeit l i c h u n d m i t t e l a l t e r l i c h datierten

Holzkohlen

ist d i e Eiche d a g e g e n n e b e n der Kiefer stark vertreten

(Tab. 3 ) . Insbesondere i m engeren

B e r e i c h u m den S c h l o ß b e r g a m u n d i n n e r h a l b

1941:

insbesonders

aus

Eisenverarbeitungsprozess (LUTZ

Die Landschaft ist i m M i t t e l a l t e r w e i t g e h e n d aufgelichtet, der m e n s c h l i c h e Eingriff ä u ß e r s t intensiv. A n t h r o p o g e n e Holzkohlen

den

Brände

Kolluvien.

H o l z k o h l e p a r t i k e l w e r t e in den

hinterlassen Die

hohen

Pollenproben

d e u t e n a u f z a h l r e i c h e Brandereignisse in der U m g e b u n g . Ihr U r s p r u n g k a n n m i t d e r in tensiven E i s e n v e r a r b e i t u n g i m M i t t e l a l t e r in V e r b i n d u n g g e b r a c h t w e r d e n ( O b e r p f a l z als „Ruhrgebiet ERGA

I960),

des

Mittelalters",

deren

Prozesse

RESS

1950,

Kohlenher

stellung, S c h m e l z e n , S c h m i e d e n - e r h e b l i c h e M e n g e n a n v e r k o h l t e n Partikeln in d i e U m g e -

Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebieten b u n g freisetzte. So s t a n d bei T r a i d e n d o r f 1 5 5 7

s c h u n g e n k ö n n t e es sein, ein D a t e n n e t z

ein

w e i t e r e n H o l z k o h l e p r o b e n aus K o l l u v i e n u n d

produzierendes

Hammerwerk,

das

auch

zu B e g i n n des D r e i ß i g j ä h r i g e n Krieges noch

Pollenproben

n a c h g e w i e s e n ist

fen,

der

1985).

(GÖTSCHMANN

Neuzeit

wurde

die U m g e b u n g

des

aus Auensedimenten

u m die D a t e n b a s i s

A u f l ö s u n g zu e r h ö h e n

S c h l o ß b e r g s intensiv b e w e i d e t . Ein S t i c h von

zur

1790

und die u n d die

Landschaftsveränderung

mit

zu k n ü p räumliche Hypothesen

zu prüfen

und

z e i g t einen w a l d f r e i e n N a a b t a l e r

Hang

zu verfeinern. D a z u s i n d fortsetzende

1993). Die Beweidung hat

mög

s u c h u n g e n von R u t h S a n d n e r (Vor- u n d Früh

(SF.NDTKO

l i c h e r w e i s e zu dieser Zeit einen erreicht,

und

Höhepunkt

es b i l d e t e n sich die

heutigen

geschichte), Andre Konrad

Baumann

Heemskerk

Unter

(Botanik)

(Physische

und

Geographie)

K a l k m a g e r r a s e n h e r a u s . D i e E n t w i c k l u n g der

zur Landschafts- u n d S i e d l u n g s g e s c h i c h t e i m

Kalkmagerrasen

früher

R a h m e n der z w e i t e n Phase des o. g. Graduier

POSCHLOD

tenkollegs a n g e l a u f e n . D i e vorgestellte M e t h o

eingesetzt

könnte

haben.

aber

bereits

So diskutieren

denkombination

könnte

gerrasenentwicklung allgemein zwischen dem

geschichtlichen

Forschung

N e o l i t h i k u m u n d der r ö m i s c h e n Periode. Für

H ö h e n s i e d l u n g e n o d e r v e r g l e i c h b a r e Objekte

( 2 0 0 2 ) den B e g i n n der M a

& WALLISDEVRIES

die

Eisenzeit liegt v o m M a g d a l e n e n b e r g bei

in der auch

V i l l i n g e n ein N a c h w e i s von M a g e r r a s e n vor (KÖRBER-GROHNF.

lungsforschung zu k l ä r e n .

WILMANNS

1982).

WILMANNS

1977;

FRITZ

Schloßberg

auf

andere

übertragen werden, u m im interdisziplinären A n s a t z weitere F r a g e n u. a. der

landschafts

Höhensied

und

w e i t e r e n L o k a l i t ä t e n w i r d der Geschichte der K a l k m a g e r r a s e n in e i n e r laufenden A r b e i t von A n d r e B a u m a n n i m R a h m e n des o. g.

6 Dank

DFG-

Graduiertenkollegs nachgegangen.

D i e Arbeiten w u r d e n i m R a h m e n der ersten

Bei

Förderphase

Nutzungsaufgabe

von

Kalkmagerrasen

des

DFG-Graduiertenkollegs

k o m m t es zu einer V e r b u s c h u n g u n d W i e d e r

„Paläoökosystemforschung

b e w a l d u n g , insbesondere durch w i n d a u s b r e i

te"

t e n d e B a u m a r t e n w i e Kiefer, Birke u n d Espe

Regensburg durchgeführt.

W i r danken

dem

{Populus

Sprecher des Kollegs von

1998-2001,

Prof.

tremuld).

Der

hohe

Kiefernanteil

(DFG-GRK

462/1)

und

Geschich

an der

Universität

k ö n n t e a u f eine i n d i r e k t e F ö r d e r u n g der Pi

Dr.

onierbaumart

Frühgeschichte) s o w i e Prof. Dr. H o r s t S t r u n k

durch

Nutzung und

anschlie

Peter S c h a u e r (Lehrstuhl

für

Vor-

und

ß e n d e A u f g a b e der F l ä c h e n u n d W i e d e r b e w a l

(Institut für G e o g r a p h i e ) u n d Prof. Dr. Peter

d u n g , vor erneuter N u t z u n g , d e u t e n .

Schönfelder ( I n s t i t u t für B o t a n i k ) für die g e

scheint

die Birke i m Gebiet

Dabei

eine geringere

leistete U n t e r s t ü t z u n g

(Sprecher d e r 2. Phase

Rolle zu spielen, d e n n es fanden sich k a u m

2 0 0 1 - 2 0 0 4 : Prof. Dr. J ö r g V ö l k e l , Institut für

Betula-Kohlen.

G e o g r a p h i e ) . Dr. M i c h a e l Peters (Universität M ü n c h e n ) stellte u n s d a n k e n s w e r t e r w e i s e den

Fazit

Russischen K a m m e r b o h r e r

Die Kombination von Holzkohleanalyse und

Torfbohrkerns

P o l l e n a n a l y s e in V e r b i n d u n g m i t geowissen-

Geogr. Barbara F i g g e (Universität R e g e n s b u r g )

schaftlichen

Befunden

feinmaßstäblich

und

B e z u g zu treffen,

erlaubt

es, Aussagen

mit einem

räumlichen

d i e m i t der Pollenanalyse

a l l e i n n i c h t m ö g l i c h w ä r e n , insbesondere

m o o r a r m e n Landschaften. Ziel k ü n f t i g e r For

zum

B e r g e n des

z u r Verfügung. D i e v o n Dipl.-

geborgenen H o l z k o h l e n aus PG 3 . 0 1 u n d 3 . 0 3 k o n n t e n d a n k e n s w e r t e r w e i s e i n d i e Untersu c h u n g einfließen.

OLIVER NELLE &

JOCHEN

7 Schriftenverzeichnis

SCHMIDGALL

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SCHAUER,

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Eiszeitalter

und

Gegenwart

74-93 9 A b b , 2 Tab.

Hannover

2003

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte in einem kleinen Einzugsgebiet am nördlichen Harzrand RALF

BODR,

FRANK LEHMKUHL, VOLKER

ALEXANDRA HILGERS, VEIT DRESELY &

Keywords: Harzvorland, Holozän, Fluviale Dyna mik, Siedlungsgeschichte, Schwarzer Auenboden, Sedimenrologie, OSL-Datierung Kurzfassung: Am nördlichen Harzrand zwischen Benzingerode und Heimbtifg (Sachsen-Anhalt) konnten bei ar chäologischen Ausgrabungen mehrere bis zu 100 m lange Aufschlüsse in pleistozänen und holozänen Sedimenten des Hellbach-Schwemmfächers bearbei tet werden. Uber pleistozänen Sedimenten eines ca. 2 km breiten Schwemmfächers mit Eiskeilpseudomorphosen, Kryoturbationserscheinungen sowie zentimetermächtigen Lösslagen, sind verschiedene holozäne Kolluvien, Auesedimente und Boden bildungen auf einem kleineren, ca. 200 m breiten Schwemmfächer abgelagert worden bzw. entstanden. Stellenweise vorhandene Schwarzerdereste sowie mit schwarzem Bodenmaterial gefüllte Pfosten- und Vorratsgruben unterschiedlicher vorgeschichtlichct Epochen deuten auf eine relativ weite Verbreitung

Anschriften det Verfasser: Dipl.-Geogr. R A L F B O D E : Institut für Bodenwissen schaft der Universität Göttingen, Von-Siebold-Straße 4, 37075 Göttingen; Prof. Dr. F R A N K L E H M K U H L : Ge ographisches Institut der RWTH Aachen, Lehrstuhl für Physische Geographie und Geoökologie, Temp lergraben 55, 52056 Aachen; Dipl.-Geogr. V O L K F . R REINECKE: Geographisches Institut der Universität Göttingen, Goldschmidtstr. 5, 37077 Göttingen; Dipl.-Geogr. A L E X A N D R A H I L G E R S , Prof. Dr. U L R I C H RADTKE: Geographisches Insritut der Universität Köln, Albertus-Magnus-Platz, 50923 Köln; Dr. V E I T D R E S E L Y : Landesamt für Archäologie Sachsen-Anhalt, Richard-Wagner-Str. 9-10, 06114 Halle (Saale)

REINECKE,

ULRICH

RADTKE

von spätpleistozänen und frühholozänen Schwarz erden in der Region hin. Im Auenbereich finden sich an der Basis der holozänen Kolluvien Reste von schwarzen, humosen, stark tonigen Horizonten mit einem lössähnlichen Sediment im Liegenden. Ob es sich hierbei um in situ gebildete Schwarzerden bzw. Schwarze Auenböden oder um anthropogene, durch Brandwirtschafrsweisen geschaffene, schwarze Hori zonte handelt, ist noch unklar. Holzkohle aus dem schwarzen Horizont konnte auf rund 5.500 v. Chr. datiert werden. Das lössähnliche Sediment im Lie genden ergab OSL-Alter von ca. 5.910 v. Chr. (7,9 + 0,5 ka). Nach Ende dieser Stabilitätsphase kam es zu einer oder mehreren größeren Überflutungen des damaligen Auenbereichs. In dieser Aktivitätsphase wurde der schwarze Horizont gekappt und zunächst mit Grobmaterial, später von einer meist 10-20 cm mächtigen feinmaterialreichen, dunkelbraunen Sedimentschicht überlagert. Diese Schicht bildete für längere Zeit die Oberfläche, enthält kaiserzeit liche Funde in situ und wird im Hangenden von gröberen Sedimenten und mächtigen, zweiphasigen mittelaltetlichen Auelehmen abgedeckt. Rinnen im jüngsten Auelehm enthalten ziegel- und kalkstein reichen Schotter und repräsentieren vermutlich den letzten Lauf des Hellbachs vor seiner Begradigung in der Mitte des 19. Jahrhunderts. Nach den vorlie genden Befunden ist ein Zusammenhang zwischen den einzelnen fluvialen Aktivitätsphasen und der Besiedlung und Wirtschaftsweise im Einzugsgebiet des Hellbaches sehr wahrscheinlich, kann jedoch nicht zweifelsfrei nachgewiesen werden.

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte [Holocene fluvial morphodynamic and early human settlements in a small catchment at the northern margin of the Harz-Mountains (Northern Germany)]

1 Einleitung A m nördlichen H a r z r a n d zwischen Benzinge rode u n d H e i m b u r g ( S a c h s e n - A n h a l t ) fanden 2 0 0 1 im Vorfeld des N e u b a u s der Bundesstraße

Abstract: Investigations concerning Pleistocene and Holocene fluvial morphodynamic were carried out on a small alluvial fan of the Hellbach, a little river at the northern margin of the Harz Mountains (North ern Germany). Several exposures done during road construcrions and archeological excavations are up to 100 m in length. Different Holocene sediments are on top of a Pleistocene gravel fan. The gravel fan itself includes ice wedge casts, periglacial involutions and loess layers up to some centimeters. Here and there preserved remnants of Chernosem and further more chernosemic material in postholes of houses and storage holes indicate widespread distribution of lare Pleistocene and early Holocene Chernocems in the investigation area. In rhe floodplain remnants of black, humic, and clayish horizons can be found at the basis of colluvial sediments. It is still in discus sion if these black horizons are remnants of paleosols (Chernosem or Vega) or if these horizons partially originate from fires (black carbon) and the early hu man shifting cultivation. Charcoal from rhis black layer was radiocarbon dated to about 5,500 BC. A luminescence age of 5,910 BC (7.9 ka) is detetmined for the underlying loess-like sediment. Larger flood ing took place at the end of this morphodynamic stable period. During this active period the black horizon was partly eroded and first coarser material, later 10 to 20 cm dark-brown fine material was accu mulated. This dark-brown layer was the surface for several centuries and includes in situ-remnants from the roman period. On top of this layer, coarser sedi ments and two different layers of medieval meadow loam were accumulated. Small erosion channels in the youngest loam contained gravels formed from bricks and limestone. This period represents the latest course of the Hellbach before this small river was straightend in the middle of the 19 century. According to our results in all probability there is a connection between the fluvial activity and human influence, as e.g. agriculture or clearing of woodland in the river catchment area. th

6 n umfangreiche archäologische A u s g r a b u n g e n u n t e r der L e i t u n g des Landesamtes für Archä ologie Sachsen-Anhalt statt (Abb. 1 ) . Hierbei k o n n t e n a u f e i n e m 2,5 k m l a n g e n Abschnitt mehrere, bis zu 1 0 0 m lange Aufschlüsse in jungquartären, dimenten

insbesondere

holozänen

des Hellbaches bearbeitet

werden.

A u f einer Gesamtfläche von ca. 1 5 0 . 0 0 0 m konnten

zahlreiche

archäologische

Befunde

d o k u m e n t i e r t u n d F u n d e geborgen werden, die nahezu den g e s a m t e n Z e i t r a u m zwischen erster sesshaftet

Besiedlung

(Linienbandkeramische

Kultur) u n d d e m H o c h m i t t e l a l t e r Es

ergab sich d a d u r c h

für

abdecken.

die Archäologie

d i e M ö g l i c h k e i t , a u f einer g r o ß e n ,

linearen

Fläche einen histotischen S i e d l u n g s a b l a u f zu untersuchen (Abb. 1 ) . Gleichzeitig boten sich d i e angelegten Gruben u n d Profile für geomorphologische u n d

sedimentpetrographische

U n t e r s u c h u n g e n zur regionalen fluvialen M o r p h o d y n a m i k u n d zur holozänen Landschaftsge schichte an. Diese U n t e r s u c h u n g e n stellen eine Ergänzung u n d Erweiterung zu den durchge führten

archäologischen G r a b u n g e n

dar

und

liefern d a m i t e i n e n Beitrag zur

Verknüpfung

von siedlungsgeschichtlichen u n d

geomorpho-

logisch-sedimentologischen zu diesem T h e m a a u c h ZOLITSCHKA

Ereignissen

BELL &

WALKER

(vgl. 1992,

et al. 2 0 0 3 u . a . ) . A l s T h e s e w u r d e

vermutet, dass g e o m o r p h o l o g i s c h e Prozesse w i e Überflutungen in e i n e m d i r e k t e n

Zusammen

h a n g m i t det B e s i e d l u n g u n d m i t d e m Beginn des Ackerbaus in der Region standen u n d sich die Besiedlung rückgekoppelt a u f die geomorphologischen Prozesse ausgewirkt hat.

R . B O D E , F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E ,

A. H I L G E R S , V. D R E S E L Y & U.

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Abb. 1: Übersichtskarte des Untersuchungsgebietes mit Lage der Grabungsflächen und vereinfachter Darstellung der Geologie. Fig. 1: M a p of the investigation area including geology and the location of the excavation areas and profiles.

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte 2 Das Untersuchungsgebiet

Benzingerode durchbricht

der H e l l b a c h

Schichtkamm

und

fließt

den

ostnordöstliche

D a s Untersuchungsgebiet selbst befindet sich in

R i c h t u n g zwischen Sttuvenberg u n d S c h l i c h

ca. 2 0 0 m ü. N N i m Vorland des Harzes (Abb.

tenburg in das eigentliche H a t z v o r l a n d ab (Abb.

1 ) . D i e aussagekräftigsten Aufschlüsse fanden

1 ) . Hier b e g i n n e n der pleistozäne u n d holozäne

sich a u f d e m j u n g p l e i s t o z ä n e n u n d holozänen

Schwemmfächer

S c h w e m m f ä c h e r des Hellbaches. Dessen Ein

Kaltzeit entwässerte der H e l l b a c h von B e n z i n

zugsgebiet oberhalb der Straßentrasse mit einer

gerode aus direkt in nördliche bis nordöstliche

G r ö ß e von ca. 1 , 8 k m

reicht bis in den Hätz

des Hellbaches. Z u t

Saale-

R i c h t u n g . Der zugehörige S c h w e m m f ä c h e r ist

h i n e i n u n d erreicht H ö h e n bis 4 7 8 m ü. N N ,

a u f die Mittelterrassenfläche der

der Quellbereich des Hellbachs befindet sich in

eingestellt

4 4 8 m ü. N N . D a die fluvialen S e d i m e n t e des

in einer folgenden Erosionsphase

S c h w e m m f ä c h e r s aus dem oberen Einzugsge

h e u t i g e Abflussweg des Hellbachs w e i t e r öst

biet s t a m m e n , sollen i m folgenden kurz dessen

lich zwischen d e n R ü c k e n von S c h l i c h t e n b u r g

Geomorphographie

dargelegt

u n d Struvenberg geschaffen. In diesem Bereich

w e r d e n . Weitere Details zur Geologie und Tek

befinden sich mehrere Meter m ä c h t i g e w e i c h

t o n i k finden sich bei

selzeitliche

sowie

SCHROEDER

und

Geologie

KNAPPE &

et al.

TRÖGF.R

(1988)

(REINECKE &

Ablagerungen

Kreidesedimenten.

(1913).

Holtemme

LEHMKUHL 2002).

über

wurde

Erst der

anstehenden

Diese kaltzeitlichen Sedi

I m Oberlauf des Hellbaches, der sich als Kerb

m e n t e s i n d in wechselnden M ä c h t i g k e i t e n von

sohlental mit steilen Talflanken d e m variski-

mehreren D e z i m e t e r n Löss oder S c h w e m m l ö s s

schen Stteichen folgend in die H a u p t -

und

überdeckt. Dies ist besonders i m W e s t e n unter

eingeschnitten

halb der S c h l i c h t e n b u r g sowie i m Ostteil der

Randrumpffläche

des

hat,

paläozoische

dominieren

Harzes

Gesteine.

d i e Talsohle der Niederterrasse hat sich der

Grabungstrasse

der Fall. N u r

i m westlichen

Teil der Trasse unterhalb der S c h l i c h t e n b u r g

H e l l b a c h hier bis zu 5 m eingeschnitten. A m

(Abb. 1 ) stehen mesozoische S e d i m e n t e an der

Harzrand,

folgend,

Oberfläche a n . H i e r verzahnen sich S c h o t t e r a b

d u r c h b r i c h t er die Gesteine des Zechsteins und

l a g e r u n g e n m i t Solifluktionsmaterial des anste

des

h e n d e n Kteidemergels.

seinen

Unteren

und

bisherigen Mittleren

Lauf

Buntsandsteins.

Diese sind, w i e d i e folgenden

mesozoischen

I m Untersuchungsgebiet haben sich i m H o l o -

Schichten, d u r c h die H a r z h e b u n g aufgerichtet

zän bei durchschnittlichen Jahresniederschlä

w o r d e n u n d b i l d e n g e m e i n s a m die dem Harz

gen von

vorgelagerte

oder

Buntsandstein

Aufrichtungszone.

Hellbach

521

mm/a

(BÖER

Parabraunerden

1966)

Braunerden

entwickelt.

Lediglich

a u f m ä c h t i g e r e n Lössablagerungen hatten sich

bisherigen östlichen bis nordöstlichen Vetlauf,

Schwarzerden gebildet, von d e n e n h e u t e n o c h

k n i c k t ab u n d fließt, dem Ausstrich des Rots

Reste erhalten sind. Im Laufe des Holozäns hat

folgend,

der H e l l b a c h einen weiteren S c h w e m m f ä c h e r

einem

der

Oberen seinen

verlässt

subsequenten

Muldental

bis Benzingerode harzrandparallel weiter. A u f

geschaffen,

der rechten Seite des Hellbaches schließt sich

m a x i m a l 2 0 0 m aufweist. Dieser ist aus u n

m i t d e m Sttuvenberg ein aus Formationen des

terschiedlichen S e d i m e n t e n aufgebaut, die i m

M u s c h e l k a l k e s sowie des Unteren

der jedoch nur

eine Breite

von

und Mitt

folgenden näher erläutert w e r d e n . Dabei w i r d

leren Keupers aufgebauter S c h i c h t k a m m an.

das Verwitterungsmaterial aus d e m H a r z selbst

N a c h einer D i s k o r d a n z folgen i m Harzvorland

i m O b e r l a u f aufgrund des größeren

flachlagernde

größtenteils n u r durchtransportiert.

Gesteine der subherzynen Krei

d e m u l d e , die v o n

Gefälles Im

Vor

unterschiedlich mächtigen

l a n d , insbesondere i m Bereich des Zechsteins

quartären Lockersedimenten bedeckt sind. Bei

u n d der Verflachung vor dem S c h i c h t k a m m des

R . B O D E , F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E , A.

H I L G E R S , V. D R E S E L Y & U .

RADTKE

M u s c h e l k a l k s , besteht j e d o c h die M ö g l i c h k e i t

u n d a m Geographischen

der Z w i s c h e n s p e i c h e r u n g von Lockermaterial.

Aachen

Dieses k a n n dann bei e i n e m größeren Nieder

metrische ( C u n d L u m i n e s z e n z ) u n d relative

schlagsereignis w i e d e r remobilisiert werden. Die

Datierungen

Straßentrasse schneidet den weichselzeitlichen

Befunde)

u n d h o l o z ä n e n S c h w e m m f ä c h e r in e i n e m W i n

graphischen E i n o r d n u n g der S e d i m e n t e diese

kel v o n 4 0 ° bis 7 0 ° . Die Oberfläche der Trasse

chronostratigraphisch

ist n u r s c h w a c h g e n e i g t u n d fällt m i t

durch

schnittlich etwa 2 % nach Ost bis Nordost ein.

durchgeführt.

Institut der

RWTH

Verschiedene

chrono

1 4

(Auswertung

sollten neben

eine Holzkohlenprobe

archäologischer

dieser

morphostrati-

einstufen. D a b e i

wurde

im Leibniz-Labor

A l t e r s b e s t i m m u n g u n d Isotopenforschung

für der

Eine A u s n a h m e bildet ein Bereich

unterhalb

Christian-Albrechts-Universität Kiel m i t t e l s der

der S c h l i c h t e n b u r g , w o eine kleine

Hohlform

R a d i o c a r b o n m e t h o d e datiert (vgl.

1983).

GEYH

F ü n f weitere S e d i m e n t p r o b e n w u r d e n g e m e i n

(Abb. 1: Fläche F) geschnitten wind.

sam mit U.

RADTKE

und A.

(Geo

HILGERS

graphisches Institut der Universität zu

3 Methodik

Köln)

für eine Datierung mittels optisch s t i m u l i e r t e r Neben

geomotphologischen

wurde eine Aufnahme

Kartierungen

bodenkundlich-sedimentologische der

Aufschlüsse

vorgenommen,

die d i e archäologischen Aufnahmen

begleitete

Lumineszenz (OSL) entnommen. Diese

strahlendosimetrische

Altersbestim

m u n g s m e t h o d e e r m ö g l i c h t die D a t i e r u n g

letztmaligen Sonnenlichtexposition eines Sedi

u n d ergänzte. Es w u r d e n mehrere Profile u n d

m e n t e s u n d damit in der Regel den

G r u b e n a u f insgesamt 6

der letzten Verlagerung (ausführliche

Ausgrabungsflächen

der

Zeitpunkt Darstel

(A — F in A b b . 1) a u f g e n o m m e n . D a i m Fol

l u n g e n der M e t h o d e u.a. in

g e n d e n a u s jeder dieser Flächen jeweils n u r ein

AITKEN

Profil b e h a n d e l t w i r d , sollen diese ebenfalls m i t

natürlichen Radioaktivität in S e d i m e n t e n sind

A bis F bezeichnet w e r d e n . In den zahlreichen

die Bestandteile der U r a n - u n d

WAGNER

1 9 9 5 und

1 9 9 8 ) . Die w i c h t i g s t e n Q u e l l e n

der

Thorium-Zer

Aufschlüssen von teilweise über 100 m L ä n g e

fallsreihen sowie das Isotop

w u r d e zunächst versucht, die S e d i m e n t e unter

Berechnung

Berücksichtigung

stra-

S e d i m e n t (Dosisleistung a n g e g e b e n in G y / k a )

trennen.

erforderlichen R a d i o n u k l i d g e h a l t e w u r d e n mit

fazieller

tigraphisch-genetisch Aufgenommen

Übergänge

eindeutig

wurden

Bodenart u n d

Lagerungsverhältnisse, Petrographie

-färbe,

und

Zu-

tels

der j ä h r l i c h e n

K a l i u m . D i e zur Sttahlendosis

Neutronen-Aktivierungs-Analyse

durchgeführt

in den

Becquerel

(NAA,

Laboratories

r u n d u n g s g r a d der Schotter sowie das eventu

in Sydney, Australien) b e s t i m m t u n d s i n d in

elle V o r h a n d e n s e i n

Tab.

von Kalkablagerungen an

1 aufgeführt.

Bei

der

den Schottern. Ebenfalls von B e d e u t u n g w a r

berechnung

das V o r h a n d e n s e i n

kosmischen H ö h e n s t r a h l u n g

Holzkohlen

von

Knochenresten

in den Sedimenten. So

und

konnten

von

der

wurde w e i t e r h i n

Dosisleistungs der A n t e i l

der

in A b h ä n g i g k e i t

Probeentnahmetiefe

nach

PRESCGTT

einzelne Schichten verschiedener

Aufschlüsse

u n d FIuTTON ( 1 9 9 4 ) berücksichtigt. D a ioni

parallelisiert

eingeordnet

sierende Strahlung in S e d i m e n t e n m i t wasser

werden.

und

Aus

stratigraphisch

feinmaterialreichen

Sediment

gefüllten Bodenporen

stärker absorbiert

wird

schichten w u r d e n Proben e n t n o m m e n , u m w e i

als d u r c h einen lufterfüllten P o r e n r a u m , ist der

tere U n t e r s u c h u n g e n i m Labor zu e r m ö g l i c h e n .

Bodenwassergehalt eine w i c h t i g e Einflussgröße

B o d e n k u n d l i c h e A n a l y s e n , wie Korngrößenzu

bei der Berechnung

von

Lumineszenzaltern.

s a m m e n s e t z u n g sowie Kalk- und H u m u s g e h a l

Der Unsicherheit bei der R e k o n s t r u k t i o n

te (vgl.

für

Feuchteverhältnisse über d e n g e s a m t e n A b l a g e

Bodenwissenschaften der Universität G ö t t i n g e n

rungszeitraum von hier m e h r e r e n t a u s e n d J a h -

LESF.R

1 9 7 7 ) , w u r d e n a m Institut

der

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte ren

w u r d e d a d u r c h R e c h n u n g getragen,

dass d i e M o d e l l a l t e r für verschiedene Szenarien berechnet w u r d e n . Der m a x i m a l e Altersbereich, der sich u n t e r

— ON —<

Annahme

von ± 5 0 % v o m a k t u e l l e n Wassergehalt » 3 O

s c h w a n k e n d e n W e r t e n ergibt, ist in T a b .

i— oo

«I:

2 £ <1

Paläodosis (angegeben i n G y ) als M a ß

(letzte

Spalte)

wiedergegeben.

Die

für die i m einzelnen M i n e r a l k o r n eines O

-G

S e d i m e n t e s seit der letzten

Belichtung

akkumulierten

wurde

Strahlendosis

der p o l y m i n e r a l i s c h e n (4-11

•P

pm)

Schritte z.B.

«0

unterschiedliche

Paläodosisbestimmung

O FN

— r- —

— CN m

I «

wertet w u r d e hier die 4 1 0 n m

o —

(MAA, der

.a o cc \ o i n ^ 1 • * es" o " 00" o ' • » —~

— ^

i g

eine B e r e c h n u n g nicht m ö g l i c h war (Pro-

03 pi

be L K 1 0 ) , w u r d e n d i e Proben ü

h i n a u s a u c h nach d e m v o n

00 ^ 2

al. ( 2 0 0 1 ) u n d

mit (SAR)

> C 'S o O TO >

—

-H FS -H

?l a s | < a-ä 3 c .-S

Single-Aliquot-Verfahren

regenerativer datiert.

Bestrahlungstechnik

Dieses

neszenzsignalkomponenten,

Messprotokoll die

infrarot

stimulierte L u m i n e s z e n z ( I R S L ) u n d e i n e unmittelbar

=J <D e3

i m A n s c h l u s s daran

(post-

t-1 > -

I R S L in Tab. 1) gemessene, m i t b l a u e m

.es

Licht

3 r~ .5* 5o <

«<

ö < <

angeregte

Lumineszenzemission.

Im Gegensatz zur m i t t l e r w e i l e breiten A n -

•—

002 — §2-2

(2001)

e r m ö g l i c h t die A u s w e r t u n g zweier L u m i -

darüber

BANERJEE

R O B E R T S «SC W I N T L E

beschriebenen ~ o

„ — ™ <N 2 < I9 <a m 00 u jj -o >

t--C} SOR*-1TtOOTj-OC(NC>

Lumineszenz

et al. 1 9 9 6 , A I T K E N 1 9 9 8 ) .

m fs t> fn• 5 c-i o" — ©

stimulierten

(LANG

Teil beträchtliche Fehler aufwiesen oder

CQ B SE 'S S1 Ö 5 S B 2

infrarot

Emission

D a d i e ermittelten Paläodosiswerte z u m

oo£

AiTKEN 1 9 9 8 ) gemessen. A u s g e -

(IRSL)

-o OD

a 3

zur An-

fahren m i t additiver B e s t r a h l u n g s t e c h n i k

\B 00

s _ I

zur

so 3 ;

i 3 O

kamen

Proben nach d e m M u l t i p l e - A l i q u o t - V e r -

— r

beschrieben.

Methoden

zusammengefasst. Z u n ä c h s t w u r d e n alle

ß T3

R ^7 O C s rO^DCO7C\ N R NO »On RN O m O O ro — •—I

vocswfS^tOcnorf ^j- Tj- — —

I g,

sind

Sä

wichtigsten

w e n d u n g ; die Ergebnisse s i n d in Tab. 1

2 S3 00

Die

Probenaufbereitung

in L A N G et al. ( 1 9 9 6 )

Zwei

ermittelt.

der

Feinkornfraktion

w e n d u n g des SAR-Verfahrens für Q u a r z e der Sandfraktion (siehe z.B. Q u a t e r n a r y

oa 2 00 s w O 1—1

Science Rev. Vol. 2 0 ( 5 - 9 ) ) liegen bislang nur w e n i g e Veröffentlichungen zur S i n g -

R. BODE-, F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E , A.

l e - A l i q u o t - D a t i e r u n g der Feinkornfraktion vor.

H I L G E R S , V. D R E S E L Y & U.

RADTKE

verbreitet Reste von s c h w a r z e m B o d e n m a t e r i a l .

Im Falle der hier bearbeiteten Proben k o n n t e

Im Geoprofil der Fläche A fand sich in c a . 2 m

dieses

Tiefe ein gekappter, schwarzer, humoser, stark

n o c h j u n g e Messverfahren

erfolgreich

a n g e w e n d e t werden. Dies belegt sowohl

die

toniger Horizont (Abb. 4 ) über e i n e m schluf-

sehr g u t e Reproduzierbarkeit der Einzelmes

figen, leicht tonigen M a t e r i a l . Bei d e m s c h w a r

s u n g e n , w i e auch die g u t e

zen H o r i z o n t fielen besonders die F ä r b u n g u n d

Ubereinstimmung

der a u f d e n beiden unterschiedlichen

Signal

der h o h e Tongehalt a u f ( 4 0 % g e g e n ü b e r 1 6 %

k o m p o n e n t e n b e r u h e n d e n Alter (siehe Tab. 1 ) .

im v e r m e i n t l i c h e n Ausgangssubstrat). B i o t u r -

B e t r a c h t e t m a n die gewichteten M i t t e l w e r t e der

bation u n d Tonverlagerung waren s t e l l e n w e i s e

b e i d e n Altersdaten ( S A R - I R S L u n d S A R post-

deutlich zu sehen. Holzkohlereste w a r e n fein i m

I R S L in Tab. 1), so ergibt sich eine gute Alters

Boden verteilt, größere A n s a m m l u n g e n j e d o c h

ü b e r e i n s t i m m u n g aller jeweils aus einer S c h i c h t

selten. U m das Alter des B o d e n s zu b e s t i m m e n

entnommenen

Sedimente

und H i n w e i s e darauf zu erhalten, ob e v e n t u e l l

u n t e r h a l b des schwarzen Bodens 8,1 + 1,0 k a

Proben:

für

die

mit m e n s c h l i c h e n Artefakten zu rechnen war,

( L K 6 ) , 7 , 7 ± 1 , 0 ka (LK7) u n d 8,1 + 1,0 ( L K 1 0 ) ,

wurde eine

für d i e überlagernden S e d i m e n t e 3,5+0,4 k a

durchgeführt. Sie ergab ein kalibriertes C - A l t e r

( L K 8 ) u n d 3,1+0,4 ka ( L K 9 ) . Darüber h i n a u s

von 5 6 1 5 - 5 4 7 4 Jahren v. Chr. (KIA 1 5 0 3 4 ) . Der

s t i m m e n die Ergebnisse der S i n g l e - A l i q u o t - D a -

schwarze Horizont wies verbreitet B r a n d l e h m auf

C - A M S - D a t i e r u n g an

Holzkohle H

t i e r u n g m i t den M u l t i p l e - A l i q u o t - A l t e r n inner

(Abb. 5 ) . Dabei konnte teilweise eine Z w e i l a g i g -

halb der Fehlergrenzen überein, liefern j e d o c h

keit des Brandlehmes festgestellt werden. A r c h ä

z.T. präzisere Daten.

ologische Funde konnten nicht gemacht w e r d e n , abgesehen von einem Stück dublierten

Kupfer

drahtes. Im Profil der Fläche B war ein ä h n l i c h e r Horizont aufgeschlossen. Dieser und das l i e g e n d e

4 Ergebnisse

Substrat waren jedoch gröber zusammengesetzt In m e h r e r e n Profilen u n d Gruben k o n n t e n Eisk e i l p s e u d o m o r p h o s e n beobachtet w e r d e n . Die se d i e n t e n zur Differenzierung von holozänen u n d pleistozänen S e d i m e n t e n . Die deutlichste Eiskeilpseudomorphose

fand sich i m Profil B

(Abb. 2 ) . Im 28 m l a n g e n Profil E fanden sich fünf m e i s t n u t w e n i g e c m breite, aber bis zu 120 cm tiefe Eiskeilpseudomorphosen. Eine der Eisk e i l p s e u d o m o r p h o s e n b e g i n n t direkt u n t e r h a l b des Pflughorizontes, so dass sich in d i e s e m Fall die ( e r h a l t e n e n ) holozänen S e d i m e n t e a u f die obersten 3 0 c m beschränken. Ein weiteres Indiz für ein kaltzeitliches A l t e t der S e d i m e n t e k a n n die Präsenz von p r i m ä r e m Lössmaterial geben. In v i e l e n Aufschlüssen w a r Löss in F o r m von d ü n n e n L a g e n in den Schottern festzustellen. An a n d e r e n Stellen w a r der Löss a u c h mittels Kryoturbation

in mehrere d m

m ä c h t i g e Ta

Pfosten-

u n d Vorratsgruben

Zur Bestimmung des Ablagerungsalters w u r d e n aus dem schluffigen S e d i m e n t des Profils der Fläche A zwei Proben für O S L - D a t i e r u n g e n ent nommen

( L K 6 / C - L 1 1 1 5 bzw. L K 7 / C - L 1 1 1 6 ,

Abb. 4 ) . Eine weitere Probe wurde aus d e m Profil der Fläche B gewonnen ( L K 1 0 / C - L 1 1 1 9 ) . Die Ergebnisse der Datierungen zeigen vergleichbare Alter: Die Proben der Fläche A ergaben S i n g l e Aliquot-Alter (gew. Mittel der SAR-Alter) von 8,1+1,0 ka bzw. 7,7+1,0 ka. Die Probe v o n Flä che B w u r d e auf 8,1+1,0 ka datiert. Der schwarze Boden war gekappt und in w e i t e n Bereichen von groben Sedimenten

überlagerr.

Die M ä c h t i g k e i t dieser Sedimente beträgt Geoprofil

1 der Fläche A mindestens 6 0 cm.

A m Beginn dieses Profils liegt dem schwarzen Horizont (getrennt durch ein dünnes Kiesband) jedoch a u f wenigen Metern noch eine S c h i c h t

schen eingearbeitet (Abb. 3 ) . In

und zeigten eher eine Sandlösszusammensetzung.

fanden

sich

braunen Feinmaterials auf. Aus dieser S c h i c h t

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte

Abb. 2: Eiskeilpseudomorphose (ca. 1 m tief) im Profil der Fläche B als Beleg für einen Permafrostboden. Angelegt ist die Eiskeilpseudomorphose in pleistozänen Schottern des Hellbach-Schwemmfächers. Lagenweise ist den Schottern auch Löss beigemischt. Aufnahme am 4 . 1 0 . 0 1 . Fig. 2: Late Pleistocene gravel of the alluvial fan of the Hellbach with an ice wedge cast of approx. 1 m in profile B as indication fot Pleistocene permafrost conditions. wurden ebenfalls 2 Sedimentproben zur O S L -

wird

Datierung ( L K 8 / C - L 1 1 1 7 bzw. L K 9 / C - L 1 1 1 8 ,

schnitten. Das Material besitzt überwiegend eine

Abb. 6) e n t n o m m e n . Das Ergebnis datiert die

d u n k e l b r a u n e Farbe. Ob sich in dem Material

lediglich

von

einzelnen

Rinnen

durch

Ablagerung dieser Sedimente a u f 3,5±0,4 ka u n d

nach Ablagerung ein Boden entwickelt hat, oder

3,1±0,4 ka (gew. Mittel der SAR-Alter).

ob es sich u m verlagertes Bodenmaterial han

Die verbreiteten

Grobsedimente werden

von

delt, ist unklar, jedoch waren in dieser Schicht

einer meist 1 0 - 2 0 cm mächtigen feinmaterialrei-

zahlreiche kaiserzeitliche Funde und

chen Sedimentschicht überlagert. Diese Schicht

vorhanden.

Befunde

Abb. 3: Lösstaschen in pleistozänen Schottern aufgeschlossen in einer Fundgrube im Ostteil der Grabungs trasse. Lößmaterial wurde durch Kryoturbation in den Boden eingearbeitet und anschließend von Grob material überdeckt. Aufnahme am 3.10.01. Fig. 3: Profile on the eastern part of the section E. Pleistocene gravel including small loess filled pockets caused by cryorurbation. Coarser sediments cover this layer. Überlagert wird die kaiserzeitliche Fundschicht

Kreisgraben aus der Bronzezeit freigelegt. D e r

wiederum

Grabhügel w a r nach seiner Aufschüttung

von

gröberen

Sedimenten.

Abge

kappt

m ä c h t i g e n , feinkörnigen A u e l e h m e n . Dabei ist

Grabhügel w u r d e mit dem Profil eine ca. 1,7

unterschiedlich

deutlich

eine

Zweiphasigkeit

worden.

unmittelbarer

Nähe

schlossen w i r d die S e d i m e n t a t i o n von zum Teil

zum

m tiefe R i n n e durchschnitten (Abb. 8 ) . Diese

der A u e l e h m s e d i m e n t a t i o n zu erkennen. Stel

w a r seitlich mit

lenweise werden die A u e l e h m e auch durch ein

das wahrscheinlich vom e h e m a l i g e n G r a b h ü

dünnes Kiesband getrennt. Der ältere A u e l e h m

gel a b g e s c h w e m m t wurde. Eine B o d e n b i l d u n g

ist meist etwas dunkler. Im Gegensatz zu den

in situ scheidet aufgrund der scharfen Grenze

vorher abgelagerten S e d i m e n t e n sind die Aue

zum

lehme wesentlich feinkörniger. Teilweise sind sie

aus. Nachfolgend wurde die R i n n e m i t g r o b e n

nahezu skelettfrei.

S e d i m e n t e n aufgefüllt, unterbrochen von einer

Zwischen

Auelehm

und

den

unterlagernden

Bodenmaterial ausgekleidet,

unterlagernden

Schicht

braunen

Material

Feinmaterials.

als

Erklärung

Das

braune

S e d i m e n t e n ist teilweise deutlich eine Erosi

Feinmaterial in der R i n n e a m Kreisgraben des

onsdiskordanz zu e r k e n n e n (Abb. 7 ) . In e i n e m

Hügelgrabes ähnelt von der K o r n g r ö ß e n z u s a m

Aufschluss nahe des Feldweges (Fläche D ) w a r

mensetzung her sehr stark d e m M a t e r i a l , das a m

zudem eine 2 m tiefe u n d steile Rinne mit d e m

westlichen Ende des Profils A d e m schwarzen

Auesediment verfüllt. A u f Fläche A w u r d e n an

Horizont (s.o.) auf wenigen M e t e r n aufliegt.

der Basis des jüngsten A u e l e h m s im Ü b e r g a n g

A m westlichen Ende der Grabungstrasse

zu den unterlagernden Grobsedimenten mittel

findet

alterliche Scherben gefunden. In den jüngsten

Hohlform (Fläche F). Nach S ü d e n u n d W e s t e n

A u e l e h m waren R i n n e n m i t ziegel- und kalk

steigt das Gelände deutlich, nach Norden leicht

steinreichem Schotter eingeschnitten.

an. Im U n t e r g r u n d verzahnen sich a n s t e h e n d e r

Auf Fläche C w a r eine Hügelgrabanlage m i t

Kreidemergel und die daraus h e r v o r g e g a n g e n e

sich, w i e eingangs e r w ä h n t , eine k l e i n e

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte

Abb. 4: Frühholozäner Boden unter ca. 2 m Schwemmfächersedimenten der Fläche A. Eingezeichnet sind die Entnahmestellen für C - und OSL-Proben. Die Holzkohle wurde auf 5615-5474 Jahre v. Chr. datiert, die Sedimentproben ergaben ein Lumineszenz-Alter von 8,1 ± 1,0 ka bzw. 7,7 ±1,0 ka. Aufnahme am 29.10.01. l 4

Fig. 4: Early Holocene soil covered by 2 m alluvial fan sediments (profile A). The radiocarbon and luminescence sample sites are indicated. Charcoal within this layer was dated to 5615 - 5474 BC. The sediment was dated by luminescence to 8,1 ±1,0 ka and 7,7 ± 1,0 ka (7150 to 5150 BC / 6650 to 4650 BC).

weichselzeitliche

Solifluktionsdecke

mit

vermutlich saalezeitlichen Schotterkörper.

dem Die

D i e ältesten S e d i m e n t e s t a m m e n aus der letz ten Kaltzeit. D i e beobachteten

Eiskeilpseudo-

Hohlform ist mit kolluvialem M a t e r i a l aufge

morphosen sind eindeutig als Zeugen

füllt worden. A m östlichen Ende des Profils w a

glazialen

ren noch deutlich der in den Ausgangssubstraten

Dryas-zeitlichen) Permafrostbodens

bzw.

spätglazialen

eines

(möglicherweise zu deuten.

entwickelte Boden sowie durch unterschiedliche

D i e Tatsache, dass die Eiskeilpseudomorphosen

Färbung verschiedene Schichten bzw. Horizonte

in unterschiedlicher Tiefe v o r k o m m e n ,

zu differenzieren (Abb. 9 ) . Im weiteren Verlauf

d a r a u f hin, dass es Wechsel zwischen Phasen

des Profils nach Westen setzt der Boden jedoch

mit

sprunghaft aus u n d der Solifluktionsdecke liegt

l u n g u n d Phasen der Eiskeilentwicklung m i t

ein Pflaster auf. Das Kolluvium erscheint hier

w e i t g e h e n d e r Inaktivität der

nahezu homogen

u n d erreicht eine maximale

gab. Der oftmals n u r lagenweise oder als M a t r i x

M ä c h t i g k e i t von 1,60 m. In d e m Pflaster gefun

in grobe S e d i m e n t e eingearbeitete Löss gibt

fluvialer

Aktivität

ohne

weist

Eiskeilentwick fluvialen

Prozesse

dene völkerwanderungszeitliche Funde waren

ebenfalls H i n w e i s e a u f abschnittsweise feuchte

durch das Kolluvium überdeckt w o r d e n .

Verhältnisse. Gleiches gilt für die beschriebenen Lösstaschen m i t Kryoturbation (Abb. 3 ) . Nach Abschluss der pleistozänen

5 Interpretation und D i s k u s s i o n

tion begann i m Z u g e der und

der

Wiederansiedlung

Sedimenta

Klimaverbesserung von

Vegetation

Aus den oben beschriebenen Befunden lassen

eine B o d e n b i l d u n g in den v o r h a n d e n e n

sich Rückschlüsse a u f die Landschaftsgeschichte

menten. Anzunehmen

des Gebietes ziehen.

Schwarzerden a u f Substraten m i t

Sedi

ist, dass sich verbreitet unterschied-

R. BoDH, F. L E H M K U H L ,

REINECKE,

A. HILGERS,

V. D R E S E L Y

RADTKE

Abb5: Brandlehm in schwarzem Horizont der Fläche A. Teilweise konnte eine Zweilagigkeit des Brandlehmes festgestellt werden. Ob der Brandlehm von natürlichen Feuern oder von menschlicher Bewirtschaftung herrührt ist unklar. Aufnahme am 20.11.01. Fig. 5: Burnt loam in black horizon of profile A. In some parts the loam can be divided in two different layers. If the burnt loam is of natural or human origin is uncertain.

Abb. 6: Sedimentschichtung und Probenahmestellen am westlichen Ende von Profil A. Der schwarze Horizont wird hier, getrennt durch ein Kiesband, von ca. 10 cm eines schluffigen Feinmaterials überlagert. Die Proben aus dieser Schicht ergaben ein Lumineszenz-Alter von 3,5 ±0,4 ka bzw. 3,1 ±0,4 ka. Aufnahme am 13.8.01. Fig. 6: Different sediments and sample sites at the western end of section A. The black horizon is — divided by a small layer of pebbles — covered by 10 cm of silty material. Luminescence samples of this layer date to 3,5 ±0,4 ka and 3,1 ±0,4 ka, respectively.

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte

Abb. 7: Aufnahme von Fläche A am 15.8.01: Weichselzeitliche Schotter mit Resten eines Bodens werden diskordant von Auelehm überlagert. In den Schottern ist eine zweiphasige Eiskeilpseudomorphose angelegt. Der Auelehm ist von jüngeren Rinnen zerschnitten, die kalkstein- und ziegelreiche Schotter enthalten. th

Fig. 7: Picture of excavation field? A taken on August 1 5 2 0 0 1 . Weichselian gravel including remnants of the black horizon was non-conform covered by meadow loam. There are two formation periods of ice wedge casts within these gravels. In the loamy layer on top are some erosion gullies filled with gravels formed from bricks and limestone

lichem

Feinmaterialanteil

(Lössbeimischung)

entwickelt h a b e n . Zwar finden sich heute n u r

figen

S e d i m e n t e s i m Liegenden g a b zunächst

die A u s w e r t u n g der Literatur H i n w e i s e . A u s

noch dort, w o sich flächig Löss erhalten hat,

U n t e r s u c h u n g e n der Auen größerer Flüsse sind

geringe

ä h n l i c h e Substrate und Böden b e k a n n t . Bereits

Reste

dieser

Schwarzerden,

jedoch

deuten die Reste schwarzen Bodenmaterials in

NEUMEISTER

( 1 9 6 4 ) beschreibt einen zweipha-

Pfosten- und Vorratsgruben a u f eine größere

sigen „Tallehm" an Pleiße u n d Elster, für d e n

A u s d e h n u n g der Schwarzerden h i n .

„spätpleistozänes bis frühholozänes" Alter a n g e

Für die D e u t u n g der unter d e n Sedimenten des

n o m m e n w i r d . WiLDHAGUN ( 1 9 7 2 ) untersuchte

holozänen

vorgefundenen

i m Leinetal e i n e n lößbürtigen „Schluff-Lehm"

Reste schwarzer Horizonte s o w i e des schluf-

u n d stellte diesen in die J ü n g e r e D r y a s . Einen

Schwemmfächers

R . B O D E , F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E , A.

„Schwemmlöss" konnte

(1994)

PRETSCH

m i t t l e r e n Leinetal n a c h w e i s e n , dessen S e d i m e n tation war.

spätestens i m Präboreal

mittleren

abgeschlossen

( 1 9 7 4 ) beschreibt aus d e m

DRESCHHOFF

Okettal

einen

älteren

„Auelehm",

H I L G E R S , V. D R E S E L Y &

RADTKE

Aus der Literaturlage k o n n t e s o m i t werden, Boden

dass es sich bei um

dem

vetmutet

vorliegenden

ein Ä q u i v a l e n t z u m

,Schwarzen

A u e n b o d e n ' handelt. Für das A u s g a n g s s u b s t r a t schien eine zeitliche S t e l l u n g in das S p ä t g l a z i a l

der, palynologisch datiert u n d dutch eine Ero

wahrscheinlich

sionsphase

l e h m ) . W ä h r e n d die D a t i e r u n g der H o l z k o h l e

unterbrochen,

vom

ausgehenden

(spät-kaltzeitlicher

Hochflut

Spätglazial bis ins Boreal sedimentierte. W i e

( 5 6 1 5 - 5 4 7 4 Jahre v. C h r . ) diese E i n o r d n u n g

d e r u m Dryas-zeitliches Alter wies

stützt, trifft dies a u f d i e D a t i e r u n g d e r Sedi

LIPPS

(1988)

d e m „ H o c h f l u t / T a l l e h m " zu, den sie i m Tal der

mentproben

Weser nachweisen k o n n t e .

der R i c h t i g k e i t der O S L - D a t i e r u n g w ä r e das

Bezüglich des schwarzen Horizontes w e r d e n aus vielen

mitteleuropäischen

1964,

1972,

WILDHAGEN

( 2 0 0 0 ) bei h o h e m

zu.

Vorbehaltlich

Ausgangssubstrat der B ö d e n k a u m älter ( r u n d 5 9 1 0 v. Chr. bzw. 7,9 ± 0,5 ka, gew. M i t t e l aller

NEUMEIS-

gemessenen Daten des A u s g a n g s s u b s t r a t e s , n =

1998).

8) als d i e i m Boden e n t h a l t e n e H o l z k o h l e . A u f

RITTWEGER

j e d e n Fall konnte durch die D a t i e r u n g d i e spät-

ANDRES

Diese Horizonte sollen sich laut

bedingt

vet-

Flussgebieten

gleichbare Befunde beschrieben (z. B TF.R

nur

Grundwasserspiegel

unter

pleistozäne Genese des S e d i m e n t e s w i d e r l e g t

einer geschlossenen A u w a l d v e g e t a t i o n gebildet

werden.

haben.

k a n n vermutet werden, dass es sich bei d e m

Det

hohe T o n g e h a l t

wird a l l g e m e i n

Aufgrund

der

Datierungsergebnisse

d a d u r c h erklärt, dass über längere Zeit F e i n m a

schwarzen Horizont i m w e s e n t l i c h e n u m

terial von angrenzenden Schwarzerden erodiert

B o d e n s e d i m e n t handelt, das in vergleichsweise

w u r d e : „Die relative Toncherung

in den

und

Humusanrei-

Umlagerungsprodukten

der

ein

kurzer Zeit sedimentierte. D e r H o r i z o n t k ö n n t e d u r c h Erosion der zu dieser Zeit w a h r s c h e i n l i c h

A - H o r i z o n t e hat ihre Ursache in erster L i n i e in

bereits voll entwickelten

den Entmischungs-Prozessen w ä h r e n d des Ero

1968) umliegenden Schwarzerden u n d Zusam

(ALTERMANN

MANIA

sionsvorganges, d.h. in der Trennung der Ton-

m e n s p ü l u n g des M a t e r i a l s i m A u e n b e r e i c h ent

H u m u s - K o m p l e x e v o m Schluff". W ä h r e n d a m

standen sein. Dabei k ö n n t e n a u c h ältere H o l z

Ort der Erosion „grauer Schluff zurückbleibt",

k o h l e n mitvetlagert w o r d e n sein. D e r i n d e m

w e r d e n „die stabileren w e n i g e r dichten Schluff-,

schwarzen Horizont n a c h g e w i e s e n e z w e i l a g i g e

Ton- u n d H u m u s a g g r e g a t e weiter transportiert"

B r a n d l e h m weist allerdings a u c h a u f B r ä n d e

(1972: 17). Während

RITTWEGER

an Ort u n d Stelle hin. Z u m i n d e s t ein Teil der

als Liefergebiet auch Schwarzerden a u ß e r h a l b

H o l z k o h l e n wäre d e m n a c h in situ e n t s t a n d e n .

der A u e a n n i m m t , g e h t

WILDHAGEN

lediglich

In w e l c h e m Umfang der Prozess der B o d e n a b

von Umlagerungsprozessen innerhalb der A u e

s p ü l u n g anthropogen i n d u z i e r t ist oder in den

aus. D e r laut

Zusammenhang

ANDRES

WILDHAGEN

( 1 9 9 8 : 125) sogenannte

„Schwarze A u e n b o d e n " stellt d a m i t eine morphodynamische

Stabilitätsphase

dar,

deren

m i t d e m feuchteren

Atlanti-

k u m zu bringen ist, k a n n nicht a b s c h l i e ß e n d entschieden werden. J e d o c h m u s s in A n a l o g i e

B e g i n n in das Boreal (ca. 8 0 0 0 bis 7 0 0 0 v.

Chr.) gestellt wird. Ihre Dauer bleibt h i n g e g e n

der M e n s c h seit dem N e o l i t h i k u m , also d e m

u n k l a r u n d scheint bei verschiedenen Flüssen

frühen bis mittleren A t l a n t i k u m , als m i t t e l b a r e r

unterschiedlich gewesen zu sein. Teilweise soll

Auslöser für Bodenverlagerung i m A l t s i e d e l l a n d

der „Schwarze A u e n b o d e n " bis ins b e g i n n e n d e

angesehen werden.

LITT

(1988) und

EISSMANN

LITT

(1994)

Subboreal (ab ca. 3 5 0 0 v. Chr.) oder gar bis zur Eisenzeit oberflächenbestimmend gewesen

In d i e s e m Z u s a m m e n h a n g

sein.

aktuelle

grundsätzliche

sei a u c h a u f die

Diskussion

die

Genese von Schwarzerden verwiesen. A u t o r e n

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte

Abb. 8: Verfüllte Rinne nahe eines erodierten bronzezeitlichen Hügelgrabes auf Fläche C . Die Rinnenfüllung besteht aus - vermutlich vom Hügelgrab — abgeschwemmtem Bodenmaterial, groben Schottern sowie einer Lage Feinmaterial. Letzteres ähnelt dem datierten Feinmaterial im Profil A. Aufnahme am 22.11.01. Fig. 8: Gully filled with sediments close to a bronze-age tomb on excavation field C . The sediments of the gully are colluvial silt, coarse gravel and layers of fine material. The fine material is similar to the dated silt in section A.

wie

GEHRT,

SCHMIDT

u n d a n d e r e postulieren

ein jüngeres Produktionsverfahren

handelt u n d

zumindest regional anthropogene d u r c h Brand

das Stück nur nachträglich in den Boden gelangt

wirtschaftsweisen

Schwarzerden

sein kann. W ü r d e sich eine anthropogene Genese

für Schwarzerden des Rheinlan

des schwarzen Horizontes herausstellen, so stellt

(u.a. des,

SCHMIDT GEHRT

geschaffene

für Schwarzerden der Hildesheimer

Börde, vgl. u. a.

SCHMIDT

et. al. 1 9 9 8 u n d 1 9 9 9 ) .

dies nicht zwingend die natürliche Genese der klassischen Schwarzerden der

mitteldeutschen

Die schwarze F ä r b u n g der Böden w i r d von den

Trockengebiete i m Frühholozän (und im Alleröd,

Autoren nicht a u f schwarzen H u m u s , sondern

ALTERMANN &

auf das Vorhandensein von sog. ,Black Carbon

N a c h Ende der E n t w i c k l u n g oder S e d i m e n

zurückgeführt. Da bei dem vorliegenden Hori

tation des schwarzen Horizontes k a m es zu

zont eindeutig Feuer im Spiel gewesen ist, wird

einer oder mehreren größeren

sich sicherlich auch hier ,Black Carbon' finden.

des d a m a l i g e n Auebereichs. Zeitlich ist diese

Dass dieser jedoch alleinig für die Färbung des

S e d i m e n t a t i o n s p h a s e zwischen den O S L - D a t e n

Horizontes verantwortlich ist, darf angezweifelt

der beprobten Feinmaterialschicht, die e i n e n

MANIA

1968) in Frage.

Überflutungen

werden. In diesem Z u s a m m e n h a n g bleibt ebenso

gewichteten Altersmittelwert aller b e s t i m m t e n

fraglich, ob es sich bei den Feuern u m natürliche

Alter für diese S c h i c h t von r u n d 1 2 8 0 v. Chr.

Brände im damaligen Auenbereich oder um vom

(3,3+0,3 ka, n=6) ergeben, u n d der römischen

Menschen verursachte Feuer handelte. Nachge

Kaiserzeit

wiesen ist anhand der archäologischen Befunde

F u n d e in situ in der überlagernden

einzuordnen,

kaiserzeitliche

lediglich ein wiederholtes menschliches Nutzen

gefunden w u r d e n . Die O S L - A l t e r des datierten

Schicht

der U m g e b u n g v o m Neolithikum bis ins Mittel

Feinmaterials sowie die Befunde nahe des H ü

alter, was eine Siedlungskontinuität wahrschein

gelgrabes a u f Fläche C deuten a u f ein spät- bis

lich macht. Auch der gefundene dublierte Kup

postbronzezeitliches Alter für die Ü b e r l a g e r u n g

ferdraht trägt nicht zur Klärung bei, da es sich u m

der datierten S c h i c h t hin. D i e

Einschneidung

R . B O D E , F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E , A.

H I L G E R S , V. D R E S E L Y & U.

RADTKE

Abb. 9: Junges, posrvölkerwanderungszeitliches bis 1,6 m mächtiges Kolluvium in leichter Senke auf Fläche F. An dieser Stelle des Profils lassen sich durch unterschiedliche Färbung verschiedene Schichten bzw. Horizonte differenzieren. Im unteren Teil des Profils sind zwei alte Oberflächen zu erkennen, die sich durch dunklere Färbung vom überlagernden Material unterscheiden. Der unterste dieser Horizonte beinhaltet zudem eine nestartige Ansammlung von Holzkohle. Im oberen Teil des Profils ist neben der Unterkante des rezenten Pflughorizontes noch die Unterkante eines älteren Pflughorizontes erkennbar. Aufnahme am 20.11.01. Fig. 9: Young, about 1.6 m thick colluvial sediments in a small depression (section F). At this part of the section different layers and horizons can be derived by color. There are two fossil surfaces at the lower part of the profil. These surfaces are darker in color as the overlying sediments. The lowermost layer contains some concentrations of charcoal. In addition, there are two plough horizons in the upper part. der R i n n e a m Kreisgraben k a n n m i t der Ero

sion bzw. K a p p u n g des schwarzen B o d e n s a u f

werden k o n n t e n . D i e zahlreichen kaiserzeitli

Fläche A parallelisiert werden, die Auffüllung

chen in situ-Funde in d i e s e m M a t e r i a l weisen

feinmaterialreichem

Sediment

überdeckt

der R i n n e m i t Grobmaterial entsprechend m i t

eine weitere Stabilitätsphase nach. Diese w u r d e

der V e r s c h ü t t u n g der Reste des schwarzen B o

jäh beendet, wie die Erosionsdiskordanzen

dens. D a s Feinmaterial in der R i n n e a m Kreis

den überlagernden A u e l e h m e n belegen.

graben sowie das datierte Feinmaterial i m Profil

A b l a g e r u n g , zumindest des j ü n g e r e n A u e l e h m s ,

A k a n n einer ruhigeren Phase innerhalb dieser

muss eine starke flächige A b t r a g u n g infolge ei

Aktivitätsphase zugeordnet werden.

nes oder mehrerer extremer Hochflutereignisse

Nach

der Aktivitätsphase m i t

Sedimentation

des Grobmaterials muss die Transportkraft

des

Der

vorausgegangen sein. Die M e h r p h a s i g k e i t des A u e l e h m s

entspricht

H e l l b a c h s w i e d e r nachgelassen haben, so dass

indes Befunden

Flussauen

die G r o b s e d i m e n t e

M i t t e l e u r o p a s , in d e n e n teilweise auch m e h r als

a u f Fläche A von

10-20

aus verschiedenen

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte zwei Phasen der A u e l e h m b i l d u n g unterschieden

über lange Zeit überwiegend grobe, skelettrei

w e r d e n k ö n n e n . E i n Z u s a m m e n h a n g mit der

che S e d i m e n t e abgelagert w u r d e n ,

jeweiligen Besiedlungsgeschichte des Gebietes

S e d i m e n t a t i o n von feinkörnigen, teils nahezu

w i r d für w a h r s c h e i n l i c h gehalten (vgl. z . B . d i e

skelettfreien

Zusammenfassungen

Auelehmfotschung

Ursprung der groben S e d i m e n t e dürfte in den

1998). Ka

periglaziären Decklagen des Harzes i m Einzugs

bei

1964 und

NEUMEISTER

tastrophenartige Mittelalter 1 9 8 8 ) bzw.

zur

NILLER

Erosionsereignisse im späten

beschreiben BORK

auch

(1985,

BORK

et al. ( 1 9 9 8 ) . Ursache sollen

Auelehmen

wird

abgeschlossen.

die Der

gebiet des H e l l b a c h zu suchen sein. Die feinen A u e l e h m e d e u t e n dagegen a u f e i n e Erosion g u t

entwickelter,

flächenhafte

feinmaterialreicher

extreme Niederschlagsereignisse i m Z u s a m m e n

u n d v e r m u t l i c h zumindest teilweise lössbürtiger

spiel mit der R o d u n g weiter Landschaftsteile

Böden hin. Hierfür k o m m e n neben den Flä

gewesen sein. Für den H e l l b a c h deuten die v o m

chen in unmittelbarer N ä h e des

A u e l e h m verschütteten mittelalterlichen F u n d e

S c h w e m m f ä c h e r s auch die Flächen i m Bereich

ebenfalls auf eine spätmittelalterliche Sedimen

der d e m H a r z vorgelagerten

tation hin. Die ziegel- u n d kalkschotterreichen

in Frage. Voraussetzung für d i e Erosion der

Rinnenfüllungen

repräsentieren

Böden ist j e d o c h eine intensive N u t z u n g . Ver-

v e r m u t l i c h den letzten Lauf des Hellbachs vor

e b n u n g e n i m Ausstrich des Zechsteins u n d des

im Auelehm

untersuchten

Aufrichtungszone

seiner B e g r a d i g u n g , die v e r m u t l i c h Mitte des

Buntsandsteins könnten

19. J h . stattgefunden hat.

worden

Ergebnis vergleichsweise j u n g e r Prozesse dürfte

eventuell als Weidefläche. G a n z e S y s t e m e v o n

unterhalb

der

die

ackerbaulich

Hänge

dienten

genutzt hingegen

Hohlform

H o h l w e g e n deuten im Einzugsgebiet des Hell

Schlichtenburg

baches auf d i e bekannte intensive N u t z u n g der

a u c h das K o l l u v i u m sein, d a s die a u f Fläche

sein,

auffüllt. D a völkerwanderungszeitliche

Funde

W ä l d e r des Harzes hin. N e b e n der

direkten

durch das K o l l u v i u m überdeckt wurden, m u s s

H o l z g e w i n n u n g u n d der W a l d w e i d e führte in

dessen A b l a g e r u n g jüngeren D a t u m s sein. D i e

den einzelnen Bergbauperioden die G e w i n n u n g

zwei alten Oberflächen a m östlichen Ende des

von H o l z k o h l e u n d Grubenholz zu einer Ü b e r

Profils k ö n n t e n alte Laufhorizonte

nutzung der W ä l d e r des Harzes (u.a. HiLLE-

am R a n d e

1 9 7 9 ) . So scheint es a u c h m ö g l i c h , dass

der d a m a l i g e n ( m ö g l i c h e r w e i s e wassergefüllten)

BRECHT

S e n k e repräsentieren.

der Altere A u e l e h m des H e l l b a c h e s i m Z u g e

Die H o m o g e n i t ä t

der R o d u n g e n der 1. B e r g b a u p e r i o d e von 9 0 0 -

des M a t e r i a l s in der M i t t e

des Kolluviums lässt darauf schließen, dass das

1 3 5 0 n. Chr. u n d der J ü n g e r e A u e l e h m in der

gesamte K o l l u v i u m innerhalb eines vergleichs

Bergbauphase der frühen N e u z e i t ( 1 4 5 1 - 1 6 8 1

weise kurzen Z e i t r a u m e s abgelagert wurde. A l s

n. Chr.) sedimentiette, w i e es auch

Herkunftsort

( 1 9 9 9 ) für d i e Selke nachweisen konnte.

des Materials k o m m t

nur

der

DOBLER

n a c h Süden anschließende ca. 2 5 0 m l a n g e

Der M e n s c h w a r also durch eine m e h r

H a n g in Frage.

weniger vollständige R o d u n g u n d der frühen

Neuzeit

oder

Mittelalter

m ö g l i c h e r w e i s e der

entscheidende Faktor für die Erosion der B ö d e n u n d der Ä n d e r u n g der fluvialen D y n a m i k des

6 Fazit

Hellbaches. F ü r die Erosion k l e i n e r R i n n e n u n d Z u s a m m e n h a n g zwischen

Landschaftsge

deren Verlagerung auf d e m S c h w e m m f ä c h e r in

schichte und Besiedlung

der Neuzeit

(Ziegelgerölle!) k ö n n e n

einzelne

Der M e n s c h scheint z u m i n d e s t zeitweise einen

Hochwasserereignisse verantwortlich

gemacht

größeren Einfluss auf Landschaftsentwicklung

werden, w i e sie auch

u n d S e d i m e n t a t i o n gehabt zu haben. W ä h r e n d

südliche H a r z v o r l a n d i m 1 8 . / 1 9 . J h . belegen.

BORK

et al. ( 1 9 9 8 ) für das

R . B O D E , F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E , A.

H I L G E R S , V. D R E S E L Y & U .

RADTKE

Tab. 2 : C h r o n o s t r a t i g r a p h i e von Sedimentation und G e o m o r p h o d y n a m i k d e s H e l l b a c h e s

G e o m o r p h o l o g i s c h e Aktivität (+ / -) Zeitlicher Ablauf

Befunde und Prozesse

~ Mitte bis Begradigung des Hellbach E n d e 19. Jh. Ziegelreiche Rinnenfüllungen im Neuzeit

(+)

Einschneidung kleinerer Rinnen jüngeren Auelehm Einschneidung von Rinnen

Spätes H 0

M i t t e l a l t e r (bis Neuzeit?)

Starke Rinnenerosion und

Erosionsdiskordanzen

anschließende Akkumulation von

Jüngerer Auelehm

mächtigem Auelehm

Kolluvium unterhalb der

Schlichtenburg

(Erosion und) Akkumulation v o n Mittelalter

Älterer Auelehm

(+) Auelehm

Uberlagerung der kaiserzeitlichen +

Grobsedimentation Fundschicht B e s i e d l u n g , l a n g e Z e i t stabile

Kaiserzeit

K a i s e r z e i t l i c h e F u n d e in Situ Oberfläche, evtl. Bodenbildung (+)

Ablagerung v o n Feinmaterial

Kaiserzeitliche Fundschicht Zerschneidung des schwarzen

Spät- bis postbronze-

Erosion, Akkumulation von

Bodens, Kappung eines Urnengrabes

Schottern und Feinmaterial

(OSL-Alter Feinmaterial: ca. 1280 v.

zeitlich

Chr. bzw. 3,3+0,3 ka) S c h w a r z e r B o d e n in l ö s s ä h n l i c h e m Sediment (OSL-Alter: c a . 5 9 1 0 v. C h r P r ä b o r e a l bis Schwarzerdebildung

b z w . 7,9+0,5 k a )

Auwaldvegetation?

Holzkohle

Atlantikum (Subboreal?)

1 4

C cal: 5 6 1 5 - 5 4 7 4 v. C h r .

R e s t e v o n S c h w a r z e r d e n in P f o s t e n und Vorratsgruben Wechsel von trockeneren und

PLEISTOZÄN

+/-

Unterschiedlich tiefe

feuchteren Phasen

Eiskeilpseudomorphosen,

Dauerfrostboden

Kryoturbation,

Lössanwehung und -umlagerung

Lösstaschen

Holozäne fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte D i e nachgewiesenen morphodynamischen Akti

Erkenntnisse

vitäts- u n d Stabilitätsphasen vor d e m Mittelalter

A u s w e r t u n g der archäologischen F u n d e erbrin

lassen sich aufgrund der aus den archäologischen

gen.

Befunden zu vermutenden Siedlungskontinuität

einzelnen S e d i m e n t s c h i c h t e n sowie weitere a b

nicht einzelnen Siedlungsphasen zuordnen.

solute Altersdatierungen von S e d i m e n t e n u n d

Einfluss

Holzkohlen oder Knochen lassen eine w e i t e r e

auf die Besiedlung hatten, k a n n nur vermutet

Differenzierung u n d Präzisierung des S e d i m e n

werden. In unmittelbarer N ä h e des Hellbachs

tationsgeschehens erwarten.

Aktivitätsphasen einen nennenswerten

könnte

vor

a l l e m die w e i t e r e

Ihre D a t i e r u n g u n d Z u o r d n u n g zu d e n

k a m es jedenfalls mehrfach zur Überflutung bis d a h i n stabiler Oberflächen

(Schwarzer Boden,

kaiserzeitliche Fundschicht). O b

die Nutzung

7 Schriftenverzeichnis

des bachnahen Bereichs durch die Überflutung abrupt beendet w u r d e , oder lediglich alte Sied

AiTKEN, M . J . ( 1 9 9 8 ) : An I n t r o d u c t i o n to O p

lungsreste überspült wurden, bleibt offen. Ebenso

tical D a t i n g — T h e D a t i n g of Q u a t e r n a r y

die Frage in wie w e i t eine an die m o r p h o d y n a m i

S e d i m e n t s by the Use of P h o t o n - s t i m u l a t e d

schen Aktivitätsphasen möglicherweise geknüpf

L u m i n e s c e n c e . — Oxford University Press.

te Klimaverschlechterung Auswirkungen auch

2 6 7 p., Oxford.

auf bachfernere Siedlungsaktivitäten hatte. Die

ALTERMANN,

MANIA,

(1968):

Zur

archäologischen F u n d e und Befunde lassen hier

Datierung von Böden i m

j e d o c h auf einen eher geringen Einfluss schlie

Trockengebiet m i t Hilfe quartärgeologischer

ßen. Die Besiedlung des Schwemmfächers muss

u n d urgeschichtlicher Befunde. - T h a e r - A r -

so attraktiv gewesen sein, dass die Überschwem mungsgefahr in K a u f g e n o m m e n wurde. Selbst „Ungunstphasen"

scheinen den Menschen nie

vollständig aus d e m Gebiet verdrängt zu haben. A u c h hierbei bleibt offen, ob diese „Ungunst phasen" klimatischer Natur oder v o m Menschen maßgeblich beeinflusst waren.

mitteldeutschen

chiv, 1 2 ( 7 ) : 5 3 9 - 5 5 7 ; Berlin. ANDRES,

(1998):

Terrestrische

als Z e u g e n natürlicher u n d

Sedimente

anthropogener

U m w e l t v e r ä n d e r u n g e n seit der letzten Eis zeit. — In: Global C h a n g e — Konsequenzen für die U m w e l t . V e r h a n d l u n g e n z u m 5 1 . Dt. Geographentag, B o n n 1 9 9 7 : 1 1 8 - 1 3 3 , Stuttgart.

Ausblick

B A N E R J E E , S.D.,

M U R R A Y , A.S.,

BOETTER-JENSEN,

Tabelle 2 gibt e i n e n Überblick über den derzei

L. &

t i g e n Kenntnisstand zur Landschaftsgeschichte

mation using a single a l i q u o t of p o l y m i n e r a l

des

fine grains. — Radiation M e a s u r e m e n t s , 3 3 :

Grabungsbereiches.

Dabei

muss

betont

w e r d e n , dass die oben ausgewiesenen Aktivi täts- u n d

Ruhephasen

keinen Anspruch

auf

LANG,

(2001):

Equivalent dose esti

7 3 - 9 3 ; Amsterdam. BELL,

M &

WALKER,

M.J.C.

(1992):

Late q u a

Vollständigkeit stellen. Da sich die Rekonst

ternary e n v i r o n m e n t a l

r u k t i o n hauptsächlich auf S e d i m e n t e aus d e m

a n d h u m a n perspectives. N e w York.

Bereich des holozänen S c h w e m m f ä c h e r s stützt,

BÖER,

(1966):

c h a n g e — physical

Vorschlag einer E i n t e i l u n g

ist zu beachten, dass es bei der k o m p l e x e n M o r -

des Territoriums der Deutschen

p h o d y n a m i k eines S c h w e m m f ä c h e r s durchaus

tischen R e p u b l i k in Gebiete m i t e i n h e i t l i

m ö g l i c h ist, dass Zeugen weiterer Phasen be

chem G r o ß k l i m a . - Zeitschrift für M e t e o r o

reits durch

nachfolgende

Ereignisse

erodiert

oder

menschliche Aktivitäten

zerstört

durch

Demokra

logie, 1 7 : 9 - 1 2 : 2 6 7 - 2 7 5 ; Potsdam. BORK,

H. R.

(1985):

Mittelalterliche und neu

w u r d e n oder i m Bereich der

Grabungstrasse

zeitliche lineare Bodenerosion in S ü d n i e d e r

nicht

Weiterführende

sachsen. - H e r c y n i a N . E , 2 2 , 3 : 2 5 9 - 2 7 9 ;

geschnitten

wurden.

R . B O D E , F. L E H M K U H L , V. R E I N E C K E , A.

welt.

( 1 9 8 8 ) : Bodenerosion u n d

Verlauf,

Ursachen

und

Folgen

der

m i t t e l a l t e r l i c h e n u n d neuzeitlichen B o d e n erosion:

Bodenerosionsprozesse,

Modelle

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H.,

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thropogen

ausgelöste

Bodenverlagerungen

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vom N e o l i t h i k u m bis zur frühen

tiefengradienten in historischen S e d i m e n t e n

u n d die fluviale Schwermetalldispersion in

phisch-Archäologische Zeitschrift,

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Unter Geo

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Eiszeitalter

und

Gegenwart

94-113 4 A b b , 3 Tab.

Hannover

2003

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten im mittleren Neckarbecken (Württemberg) E R H A R D B I B U S & W O L F G A N G R Ä H L E *'

Keywords: Quartär, Mittelpleistozän, Jungpleistozän, Flussterrassen, Hochflutlehme, Schotter, Terras sen, Paläoböden, Molluskenfauna, Geomorphologie, Neckargebiet, Baden-Württemberg, T K 2 5 : 6721,7020 Z u s a m m e n f a s s u n g : Im Rahmen geomorphologischer Untersuchungen von Flussterrassen und ihren Deckschichten werden im mittleren Neckarraum drei neue Aufschlüsse beschrieben und die darin enthaltenen fossilen Molluskenfaunen vorgestellt. In zwei Fällen (Heilbronn-Böckingen und Oberei sesheim) handelt es sich bei den fossilführenden Sedimenten um Sande, Kiese und Hochflutlehme, welche die vorletztkaltzeitlichen Schotter der 5-7 m-Terrasse i.S.v. BIBUS (2002) abschließen. Die Molluskenfunde bestätigen, dass es sich im mitt leren Neckarbecken bei Hochflutsedimenten auf der 5-7 m-Terrasse um warmzeitliche Bildungen handelt, welche in das Eem gestellt werden müssen. Die gleiche Höhenlage der Vorkommen belegt, dass es nach dem Eem im Heilbronner Raum zu keiner großräumigen Tektonik gekommen ist. In Bietigheim-Bissingen wurden Mittelterrassen schotter (Basis ca. 20 m über Enzniveau) sowie deren Deckschichten untersucht. Die übetaus artenreiche Molluskenfauna mit Theodoxus serratiliniformis, Cochlostoma scalarimim saiieri u.a. beweist, dass es sich dabei um ein Äquivalent derjenigen Schotter handelt, deren Molluskenfauna bereits 1914 von

'Anschrift der Verfasser: Prof. Dr. E. B I B U S , Geographisches Institut der Universität Tübingen, Hölderlinstraße 12, D-72074 Tübingen; Dr. W. R Ä H L E , Zoologisches Institut der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 28, D72076 Tübingen

veröffentlicht wurde, und die seitdem zu den bedeutendsten Fundstellen mittelpleistozäner Mollusken in Deutschland zählt. Aufgrund der ter rassenmorphologischen Situation sowie zusätzlicher Nachweise chronostratigraphisch aussagekräftiger Molluskenarten, war es erstmals möglich, eine ge nauere Altersbestimmung durchzuführen. Alle bisher vorliegenden Daten sprechen dafür, dass es sich bei den molluskenführenden Mittelterrassen schottern von Bietigheim-Bissingen um Bildungen der fünftletzten Warmzeit (OIS 13, Cromer IV i.S.v. Z A G W I J N 1989) handelt. GEYER

Abstract: In the context of geomorphologic studies, results from three new river terrace exposures in the middle Neckar region (SW-Germany) are presented. At two sites (Heilbronn-Böckingen and Obereiseshcim) mollusc bearing sediments of sand, gravel, and flood plain loam overlay the gravels of the 5-7 meter terrace sensu B I B U S (2002). The fossil record confirms that the flood plain sediments on the 57 meter terrace origin from a warm period, which must be the Eemian. Since these sediments occur at the same altitude it is concluded that there have been no wide spread tectonic processes in the Heilbronn region after the Eemian. Middle terrace-gravels (base about 20 m above the level of present river Enz) and their respective cover layers were investigated at the site Bietigheim-Bis singen. The species rich mollusc fauna with Theo doxus serratiliniformis, Cochlostoma scalarinum saueri proves that these deposits are an equivalent of the gravels investigated by G E Y E R in 1914. Since this publication, the same fauna still belongs to the most important findings of middle Pleistocene molluscs in Germany. Based on the terrace-morphologic setting and supported by evidence from chronostratigraphi-

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten cally significant mollusc species, it was possible to determine the age more precisely. All available data suggest that the mollusc-bearing middle terrace-gra vels origin from the fifth last warm period (OIS 13, Cromer IV sensu Z A G W I J N 1989).

schlossen, der nach durchgeführten

Vermes

sungen m i t seiner Basis 2 0 , 1 6 m über

dem

Enzniveau in 2 0 1 , 6 m ü . N N d e m M u s c h e l k a l k auflagert. D i e Schotteruntergrenze weist flache M u l d e n auf, so dass die Auflagerungshöhe u m ca. 1 m s c h w a n k e n k a n n . M i t e i n e m H ö h e n messer k o n n t e die Schotteruntergrenze in ca. 19 m über der Aue eingemessen w e r d e n . D i e

1 Einleitung

Schotter treten zur Talkante u n d i m r a n d l i c h e n A u f g r u n d des stark z u r ü c k g e g a n g e n e n Kiesab

Bereich der Terrassenverebnung

baus im mittleren N e c k a r r a u m w u r d e n in j ü n

Oberfläche, in weiten Bereichen w e r d e n sie v o n

gerer Vergangenheit k a u m m e h r stratigraphisch

unterschiedlich stark gegliederten u n d in der

bedeutungsvolle Fossilien in d e n Ablagerungen

Mächtigkeit schwankenden

Lößdeckschichten

des Neckars u n d seiner Nebenflüsse

überlagert. Von B e d e u t u n g

ist die Tatsache,

Vereinzelt lassen sich j e d o c h sensedimenten

Schnecken

gefunden.

in den Terras

nachweisen,

die

dass

auch

die

Mächtigkeit

ter m i t geringer w e r d e n d e n

z.T. a n

die

der

Enzschot

bzw.

fehlenden

m a n c h m a l Alterseinstufungen oder zumindest

Deckschichten a b n i m m t . Dies ist d a d u r c h zu

a l l g e m e i n e Klimaaussagen zulassen.

erklären, dass m i t geringer w e r d e n d e n u n d e i n

Von den A u t o r e n w u r d e n in früheren Arbeiten

facher gegliederten Deckschichten die S c h o t t e r

Fundstellen bei Rottenburg u n d Heilbronn be

tiefer e n t k a l k t w u r d e n u n d sie d a d u r c h e i n e n

handelt

beachtlichen Volumenverlust erfahren

(BIBUS &

RÄHLE

1986,

RÄHLE &

BIBUS

1 9 9 2 ) . N u n m e h r sind weitere Fundpunkte

unterschiedlich hoch über der Talaue gelege

Die Ursache für die z u n e h m e n d e

haben.

Entkalkung

u n d die g e r i n g e S c h o t t e r m ä c h t i g k e i t liegt so

nen Schotterkörpern bzw. d e r e n abdeckenden

mit in den längeren, zur Verfügung s t e h e n d e n

Hochflutlehmen

Verwitterungszeiträumen bei nur z e i t w e i l i g e m

h i n z u g e k o m m e n . Es handelt

sich u m Höhenschotter im Eyachtal bei H a i

oder insgesamt fehlendem

gerloch u n d i m Neckartal bei Rottenburg (vgl.

deckende Lößschichten. Darüber h i n a u s k a n n

2 0 0 3 ) sowie verschiedene Fun

der Schotterkörper zur Terrassenkante h i n a u c h

BIBUS &

RÄHLE

de im so g e n a n n t e n „Hochterrassenbereich" i m mittleren Neckarbecken. In dieser Arbeit soll über ein M i t t e l t e r r a s s e n v o r k o m m e n der Enz bei Bietigheim-Bissingen und m e h r e r e , nur wenige M e t e r über der Talaue gelegene Terrassenkörper des Neckars i m Heilbronner B e c k e n berichtet w e r d e n (vgl. A b b . 1).

Schutz durch

teilweise erodiert sein. In der N W - E c k e des Aufschlusses w e r d e n die Deckschichten bis zu 6 m m ä c h t i g u n d s i n d durch eine H u m u s z o n e u n d drei pseudovergleyte fossile B t - H o i i z o n t e gegliedert. Die S c h o t t e r erreichen a n dieser Stelle eine m a x i m a l e M ä c h tigkeit von ca. 6 m u n d s i n d unverwittert. In den Schotterkörper ist eine 2 m tiefe Erosions stufe eingeschnitten (vgl.

2 Die

Zur

cromerzeitlichen

Terrassenkante

hin

BIBUS

2002: I4lf.).

reduzieren

sich

die

M i t t e l t e r r a s s e n s c h o t t e r von

Schotter a u f eine M ä c h t i g k e i t von ca. 3 m . Sie

B i e t i g h e i m - B i s s i n g e n i m Enztal

sind hier verlehmt u n d w e i t g e h e n d e n t k a l k t . N u t im untersten Bereich k ö n n e n u n m i t t e l b a r

I m unteren Talhang

Enztal ist über d e m

gegenüber

der

Ortschaft

nördlichen Bissingen

auftreten.

Die

Schotter

des

weisen eine wirre L a g e r u n g auf, w a s a u f das

aufge

Weglösen der Kalkgerölle u n d d a m i t v e r b u n -

seit längerer Zeit in den Deckschichten M u s c h e l k a l k b r u c h s Fink ein Schotter

über d e m M u s c h e l k a l k noch einzelne größere Muschelkalkgerölle

ERHARD BIBUS &

WOLFGANG

RÄHLE

Abb. 1: Übersichtskarten mit Lage der im Text behandelten Profile Fig. 1: General map showing the location of the records mentioned in the text.

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenfiihrenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten dene S a c k u n g e n zurückzuführen geführte

ist. D u r c h

S c h o t t e r a n a l y s e n aus frischem

Kies

Die

Enzschotter

gehören

von

den

Bietigheim-Bissingen

bedeutendsten

haben i m Grobkies 53,5 % u n d im M i t t e l k i e s

Fundstellen,

M o l l u s k e n aus

einer

54,5

mittelpleistozänen W a r m z e i t überliefert

sind.

% Kalkgerölle erbracht, so dass bei der

Verwitterung des Schotterkörpers über 5 0 der Gerolle

in den a n g e g e b e n e n

Fraktionen

an denen

deutschen

( 1 9 1 4 ) hat diese V o r k o m m e n als Ers

GEYER

ter entdeckt u n d bearbeitet. Die

betreffenden

weggelöst w u r d e n .

Schotter befanden

Für die S t r a t i g r a p h i e ist v o n Bedeutung, dass

d e m Enzniveau u n d w a r e n seinerzeit in zwei

sich 2 0 bis 2 2 , 5 m

an einer Stelle i m m i t t l e r e n Bereich des Auf

Kiesgruben a m W e g z w i s c h e n B i e t i g h e i m u n d

schlusses ( T K 2 5 : B l . 7 0 2 0 B i e t i g h e i m - B i s s i n

Bissingen

aufgeschlossen.

GEYER

konnte

gen; ca. R 3 5 0 8 2 1 H 5 4 2 3 6 5 ) innerhalb des

sandigen Lagen zwischen d e n Schottern

Schotterkörpers

weniger als 8 2 verschiedene

Schneckenfunde

w e r d e n k o n n t e n . Bereits später

WARTH

GEYER

gemacht (1914)

und

( m ü n d l . M i t t . ) haben in d i e

sem Schotterzug

M o l l u s k e n beobachtet.

unseren A u f n a h m e n

w a r der

Bei

Schotterkörper

über

nicht

Molluskenarten

identifizieren u n d beschrieb gleichzeitig zwei für

die Wissenschaft

serratiliniformis saueri.

und

n e u e Taxa:

Theodoxus

Cochlostoma

scalarinum

In der Folgezeit w a r e n die Aufschlüsse

an der F u n d s t e l l e von einer 1,40 m m ä c h t i g e n

offenbar n i c h t mehr z u g ä n g l i c h .

Lößdeckschicht

Basis

Im J a h r 1 9 9 0 entdeckten u n a b h ä n g i g v o n e i n

Abb.

ander Dr. M . W a r t h (Staatliches M u s e u m für

verlagertes

überlagert,

Bodenmaterial

deren

auftrat

(vgl.

2 ) . Der Schotterkörper setzte mit einem 5 0 c m

Naturkunde

m ä c h t i g e n , s a n d i g - l e h m i g e n Kies ein, der in

S t e i n b r u c h Fink, an der S t r a ß e von B i e t i g h e i m

einen

nach U n t e r m b e r g , u n m i t t e l b a r über d e m O b e

l e h m i g e n , vereinzelt

in S t u t t g a r t ) u n d

E. B i b u s

Kiese

führenden

S a n d ü b e r g i n g . Die beschriebenen

Schichten

ren M u s c h e l k a l k einen teilweise fossilführen

Bvt-Horizont

den Schotterkörper in e i n e m den G E Y E I I s e h e n

w a r e n e n t k a l k t u n d von e i n e m

überprägt. N a c h u n t e n folgte eine flache R i n

Fundstellen entsprechenden

nenfüllung a u s himbeerfarbenen

N i v e a u ü b e r der

Grobsanden

Enz. A u c h hier erwiesen sich sandige L a g e n als

m i t e i n z e l n e n Kiesen u n d fahlrötlichen L e h m -

überaus reich a n M o l l u s k e n . H e r r Dr. W a r t h

schmitzen.

Sedimenten

hat S e d i m e n t p r o b e n e n t n o m m e n u n d u n s für

w a r e n häufig S c h n e c k e n eingelagert. D a r u n t e r

die B e a r b e i t u n g der M o l l u s k e n zur V e r f ü g u n g

trat ein ü b e r 1 m mächtiger, kalkhaltiger Kies

gestellt,

u n d ein 10 c m m ä c h t i g e s , olivgraues, s a n d i g -

m ö c h t e n . A u ß e r d e m w u r d e von E. B i b u s eine

schluffiges L e h m b a n d auf, in d e m auch v e r e i n

Probe in der oben beschriebenen Abfolge g e

zelt S c h n e c k e n n a c h g e w i e s e n werden k o n n t e n .

borgen (vgl. Abb. 2 ) . D i e F u n d u m s t ä n d e

Nach

- w i e sich b a l d herausstellte - die w e i t g e h e n d e

den

kalkhaltigen

u n t e n w u r d e der

Schotterkörper

von

wofür

wir

uns

herzlich

und

e i n e m ca. 1,40 m m ä c h t i g e n , sandigen Kies

Übereinstimmung

abgeschlossen, dessen Gerolle mit z u n e h m e n

der M o l l u s k e n f a u n a , s p r e c h e n e i n d e u t i g dafür,

der Tiefe gröber w u r d e n u n d der nahe der Basis

dass es sich bei den S c h o t t e r n aus d e m S t e i n

grobe B l ö c k e aus B u n t s a n d s t e i n und M u s c h e l

bruch F i n k u n d den S c h o t t e r n , w e l c h e

k a l k führte. Insgesamt w i e s deshalb der u n t e r e

untersucht

Bereich des S e d i m e n t s e i n

handelt.

Erscheinungsbild

hat,

in der

bedanken

Zusammensetzung

äquivalente

GEYER

Bildungen

auf, w i e es für periglaziale Schotter typisch ist. Für die d a r ü b e r eingeschaltete sandige R i n nenfüllung h a b e n sich h i n g e g e n aufgrund der M o l l u s k e n f ü h r u n g interglaziale Klimaverhält nisse e r g e b e n .

Die

GEYERschen

lediglich

ein

Schotter.

Eine

war

bisher

Molluskenfunde

mittelpleistozänes genauere

nicht

möglich

belegen

Alter

der

Altersbestimmung (MEIJER

Ergebnisse neuerer U n t e r s u c h u n g e n

1988). ü b e r die

E R H A R D BIBUS & WOLFGANG

RÄHI.H

m u.Fl.

x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x : x 3i < a Si< x © x x E) c x > S x verbraunter Löß x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Mosbacher Humuszone Umlagerungszone o --o

o 0

sandiger Kies mit Schneckenbruchstücken sandiger Lehm mit Schnecken

Sand sandiger Lehm, vereinzelt Schnecken 4 :

viele Schnecken sandiger Kies

sandiger Kies mit verfüllten Rinnen

151,4m ü.N.N. grüner Tonstein

* Probeentnahmestelle Abb. 2: Profilausschnitt mit den schneckenführenden Bietigheim-Bisingen

Rinnensedimenten im Kalksteinbruch Fink in

Fig. 2: Section of the recordshowing the snail bearing sediments in the lime quarry Fink at BietigheimBissingen Flussterrassen u n d ihre D e c k s c h i c h t e n i m U n

u n d unteren Hälfte des Schotterkörpers. E i n e

tersuchungsraum

ganze Reihe der bei

1989b,

BIBUS

WF.S-

GEYER

(1914)

aufgeführ

2 0 0 2 ) sowie zusätzliche F u n d e

ten Arten w a r in den v o r l i e g e n d e n S e d i m e n t

chronostratigraphisch besonders w i c h t i g e r u n d

proben n i c h t enthalten. Andererseits k o n n t e n

aussagekräftiger Arten lassen n u n eine e r n e u t e

2 0 Arten n a c h g e w i e s e n w e r d e n , d i e bei

D i s k u s s i o n der Altersfrage zu.

noch nicht verzeichnet w a r e n , so dass jetzt i n s

LER

1995,

(BIBUS

BIBUS

GEYER

Der ü b e r w i e g e n d e Teil der M o l l u s k e n f u n d e aus

gesamt 1 0 3 T a x a aus den Enzschottern b e k a n n t

d e m S t e i n b r u c h Fink s t a m m t aus der m i t t l e r e n

sind (Tabelle 1 ) .

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten

Tab. 1: Liste der bisher aus den mittelpleistozänen Enzschottern von Bietigheim-Bissingen bekannten Landund Süßwassermollusken und

JAECKEL

( G E Y E R 1914, JAECKF.I. 1962,

BlBUS

2 0 0 3 ) . Arten, die nur bei

& RÄHLE

erwähnt werden, sind durch ein dahinter gesetztes G bzw.

GEYER

zu erkennen. Vor den Namen der

erstmals nachgewiesenen Arten steht das Zeichen "+". Tab. 1: List of the land and freshwater molluscs hitherto known from the Middle Pleistocene gravels of the river

Enz at Bietigheim-Bissingen

(GEYER

1914,

JAECKEL

1962,

BIBUS

RÄHLE

2 0 0 3 ) . Species

mentioned only by Geyer and Jaeckel are marked by G or J behind the name. Species mentioned for the first time are marked with "+".

LIMNISCHE MOLLUSKEN

TERRESTRISCHE MOLLUSKEN

1.Fließgewässer

1. Ausgesprochene Waldarten

Theodoxus serratiliniformis Ancylusfluviatilis

O.F.M0LI.ER 1 7 7 4

Unio crassusPllII.IPSSON Pisidium amnicum

+ Pisidium

(GEYER 1 9 1 4 ) 1788

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

henslowanum

(SHEPPARD 1 8 2 5 )

Pisidium

moitessierianum

Pisidium

supinum A . S C H M I D T 1 8 5 1

+ Pisidium

tenuilineatum

(PAI.ADM.IIK 1 8 6 6 ) - J STELFOX 1 9 1 8

2. Quellen und Quellbäche Belgrandia

germanica

Ci.KSSIN 1 8 8 2

Pisidiumpersonatum

MAI.M 1 8 5 5

Platyla

polita

(HARTMANN 1 8 4 0 ) - G

Azecagoodalli

( A . FERUSSAC 1 8 2 1 )

Acanthimda

aculeata

O . F . MÜLLER 1 7 7 4

Ena montana

(DRAPARNAUD 1 8 0 1 )

Cochlodina

laminata

Macrogastra

Bithynia

tentaculata

+ Bithynia

(LINNAEUS 1 7 5 8 )

leaebii (SHEPPARD 1 8 2 3 )

Valvata piscinalis

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

Radix ovata (DRAPANAUD 1 8 0 1 ) + Radixperegra

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

Batbyomphalus

contortus (LINNAEUS 1 7 5 8 )

Gyraulus albus ( O . F. MOLLER 1 7 7 4 ) Sphaerium Pisidium

corneum (LINNAEUS 1 7 5 8 ) casertanum (P01.1 1 7 9 1 )

+ Pisidium

nitidum

+ Pisidium

subtruncatum

JENYNS 1 8 3 2 MALM 1 8 5 5

(MONTAGU 1 8 0 3 )

attemtata

+ Macrogastra

lineolata

densestriata

Macrogastra

plicatida

Macrogastra

ventricosa

+ Clausiliacruciata + Fusulus interruptus

+ Semiiimax Vitrea

(DRAPARNAUD 1 8 0 1 ) (DRAPARNAUD 1 8 0 1 )

( C . PFEIFFER 1 8 2 8 ) ( A . FERUSSAC 1 8 2 1 )

Discusperspectivus + ? Zonitoides

(HELD 1 8 3 6 )

(RosSM. 1 8 3 6 )

(STUDER 1 8 2 0 )

Discus ruderatus

3 . Stehende und fließende Gewässer

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 ) - G

Vertigo pusilla

( M . v. MÜIII.IEI.D 1 8 1 6 )

sepultus LOZEK 1 9 6 4 semilirnax

diaphana

( J . FERUSSAC 1 8 0 2 )

(STUDER 1 8 2 0 ) - G

+ Aegopis cf. acieformis

( V . KLEIN 1 8 4 7 )

+ Aegopis klemmt SCULICKUM & LOZEK 1 9 6 5 Aegopinella

nitens /

Aegopinellapura + 'Aegopinella

ressmanni

Helicodonta Petasina

nitidula

(AI.DER 1 8 3 0 )

obvoluta

edentula

+ Monachoides

(WESTERL. 1 8 8 3 ) ( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

(DRAPARNAUD 1 8 0 5 )

incarnatus

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

Isognomostoma isognomostomos (SCHRÖTER 1 7 8 4 )

4 . Stehende Gewässer Acroloxus

lacustris (LINNAEUS 1 7 5 8 )

2. Andere Schatten liebende Arten

Lymnaea stagnalis (LINNAEUS 1 7 5 8 ) - G

Cochlostoma scalarinum

Planorbis

Clausilia

carinatus

Anisus vorliculus

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

(TROSCIIEI. 1 8 3 4 )

cf. bidentata

Clausilia

saueri (GEYER 1 9 1 4 ) (STRÖM 1 7 6 5 ) - G

dubia DRAPARNAUD 1 8 0 5

Gyraulus cf. acronicus ( A . FERUSSAC 1 8 0 7 ) - G

Clausiliapumila

Gyraulus laevis (AI.DER 1 8 3 8 ) -G

Discus rotundatus

(O.F.MÜI.LER 1 7 7 4 )

Gyraulus

crista (LINNAEUS 1 7 5 8 )

Vitrea

(O.F.MÜI.LER 1 7 7 4 )

Pisidium

milium

Fruticicola

HELD 1 8 3 6

crystallina fruticum

Trichia striolata

5. Kleingewässer und Sümpfe Valvata Galba

cristataO.

F. MÜLLER 1 7 7 4

truncatula

Stagnicola

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

palustris

aggr.

Aplexa hypnorum

(LINNAEUS 1 7 5 8 ) - G

Planorbisplanorbis

(LINNAEUS 1 7 5 8 )

Tricbia

C . PFEIFFER 1 8 2 8

villosa (DRAPARNAUD 1 8 0 5 )

Perforatella Arianta

bidentata

arbustorum

Helicigona

lapicida

Segmentina

nitida

(MII.I.ET 1 8 1 3 ) ( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 ) - G

(GMEI.IN 1 7 9 1 ) (LINNAEUS 1 7 5 8 )

(LINNAEUS 1 7 5 8 )

Cepaea hortensis ( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 ) Cepaea nemoralis

Anisusleueostoma

(O.F.MÜI.LER 1 7 7 4 )

( C . PFEIFFER 1 8 2 8 )

(LINNAEUS 1 7 5 8 ) - G

3. Ubiquisten + Carychium

tridentatum

(Risso 1 8 2 6 )

100

ERHARD BIBUS & WOLFGANG RÄHLE

Cochlicopa

cf.lubrica

Cochlicopa

cf.lubricella

(O.F.MÜI.LER 1 7 7 4 )

spielen n u r eine sehr u n t e r g e o r d n e t e R o l l e u n d

(ROSSMASSLER 1 8 3 5 )

w e r d e n vor allem von A r t e n repräsentiert, die

Vertigo angustiot JEFFREYS 1 8 3 0 Clausilia

rugosaparvula

Succinella

oblonga (DRAPARNAUD 1 8 0 1 )

Punctumpygmaeum Euconulusfulvus

a u c h a u f versumpften

A. FERUSSAC; 1 8 0 7

r u n g leben k ö n n e n . F o r m e n , die

(DRAPARNAUD 1 8 0 1 )

Standorten

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

Perpolita

bammonis

(STRÖM 1 7 6 5 )

Truncatellina

Perpolita

petronella

(L. PFEIFFER 1 8 5 3 ) - G

selten.

+ Agriolimacidae/Limacidae (kleine Arten) Trichia

durch 4. Offenlandarten

excentrica STERKI 1 8 9 3

Vallonia

pulchella

Truncatellina Vertigopygmaea

triplicata,

ausgesprochen

Zuwanderer

aus

dem

südöstlichen

gehören Taxa, w e l c h e inzwischen sind {Theodoxus

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

cylindrica

sind

d e u t s c h l a n d nicht m e h r v o r k o m m e n .

costata ( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

Vallonia

cylindrica),

xerotherme

{Pupilla

E u r o p a geprägt, die g e g e n w ä r t i g in S ü d w e s t

muscorum (LINNAKUS 1 7 5 8 )

+ Pupii.LA TRIPLICATE (STUDER 1 8 2 0 ) Vallonia

bevorzugen

Die M o l l u s k e n f a u n a der Enzschotter ist stark

hispida (LINNAEUS 1 7 5 8 )

Pupilla

Flächen der T a l n i e d e

scalarinum

(A. FERUSSAC 1 8 0 7 ) - G

(DRAPARNAUD 1 8 0 1 )

klemmi,

Cecilioides acicula ( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 ) - G*

serratiliniformis,

saueri,

Aegopis

Zonitoides

Hierher

ausgestorben Cochlostoma

acieformis,

sepultus)

Aegopis

sowie ost-

und

südostalpine, n o r d b a l k a n i s c h e bzw. d i n a r i s c h e Faunenelemente

5. Sumpfmollusken Carychium Vallonia

minimum

O . F. MÜLLER 1 7 7 4

gopinella

w i e Discus

ressmanni,

perspectivus,

Macrogastra

Ae densestriata

enniensis (GREDLER 1 8 5 6 )

Vertigo antivertigo + Succineaputris Oxylorna Zonitoides

u n d Fusulus

(DRAPARNAUD 1 8 0 1 )

(DuPUY

+ Vertigo moidinsiana

(LINNAEUS1758)

Mitteleuropa

elegans (Risso 1 8 2 6 ) nitidus

Pseudotrichia

{Clausilia

( O . F. MÜLLER 1 7 7 4 )

rubiginosa

interruptus.

Dazu k o m m e n

m e n , w e l c h e in O s t e u r o p a u n d i m

1849)

Pseudotrichia

(ROSSMASSLER 1 8 3 8 )

*) Cecilioides acicula lebt unterirdisch. Die Funde lassen sich des halb nicht eindeutig der vorliegenden Fauna zuordnen.

ihr V e r b r e i t u n g s z e n t r u m

pumila,

Perforatella

rubiginosa).

Zuwanderer {Azeca goodalli

und

u n d Belgrandia

haben

bidentata

Viel

aus W e s t -

For

östlichen und

seltener

sind

Südwesteuropa germanica).

Das

g e m e i n s a m e Auftreten dieser F o r m e n lässt auf k l i m a t i s c h e Verhältnisse schließen, die sich von A n dieser Stelle m ö c h t e n w i r uns bei H e r r n Dr. M . A d l e r ( G o m a r i n g e n ) , der die B e s t i m m u n g der

Erbsenmuscheln

der

Gattung

Pisidium

ü b e r n o m m e n hat, sowie bei Herrn H . N o r d sieck

(Aarbergen-Rückershausen),

die B e s t i m m u n g

der

haben.

Das K l i m a dürfte d u r c h s c h n i t t l i c h w ä r m e r u n d feuchter

und a u ß e r d e m

a u s g e g l i c h e n e r gewe

sen sein.

welcher

Bei der Beurteilung des Alters einer F a u n a ist

Schließmundschnecken

die Anwesenheit von A r t e n von Interesse, die

( C l a u s i l i i d a e ) überprüfte,

sehr herzlich b e d a n

ken. Die

den h e u t i g e n wesentlich u n t e r s c h i e d e n

n u r in g a n z b e s t i m m t e n A b s c h n i t t e n des Pleistozäns auftreten. E i n i g e n dieser A r t e n k o m m t

vorliegende

Artenliste

eine g u t e Übersicht

(Tabelle

1 ) gibt

ü b e r die d a m a l i g e M o l

d a r ü b e r hinaus besondere

B e d e u t u n g zu, weil

sie für bestimmte q u a r t ä r e W a r m z e i t e n

gera

l u s k e n f a u n a des Enztales. Die A n g e h ö r i g e n der

dezu k e n n z e i c h n e n d zu sein scheinen u n d

l i m n i s c h e n K o m p o n e n t e , zu der auch Sumpf-

in g a n z charakteristischer Weise

u n d U f e r b e w o h n e r gezählt werden k ö n n e n , ist

vergesellschaftet sind

ausgesprochen d o m i n a n t . Über 8 0 % der aus

HORACEK

gelesenen I n d i v i d u e n gehören zu dieser G r u p

spielen in diesem Z u s a m m e n h a n g

pe. Bei d e n meisten ü b r i g e n Arten h a n d e l t es

scheidende Rolle (Tabelle 2 ) :

sich u m A n g e h ö r i g e e i n e r reich differenzierten, feucht l i e b e n d e n A u w a l d f a u n a .

Offenlandarten

LOZEK

(LOZEK 1988).

oft

miteinander

1986

Folgende

1997,

Taxa

e i n e ent

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten

101

Tab. 2 : Biostratigraphisch bedeutsame Molluskenarten aus den Enzschottern von Bietigheim-Bissingen und anderen, verwandten Faunen aus dem älteten Pleistozän Süd- und Mitteldeutschlands Tab. 2: Biostradigraphically important mollusc species found in the gravels of the river Enz at BietigheimBissingen, and in telated Pleistocene faunas of Middle and South Germany. 1) Enzschotter von Bietigheim-Bissingen, 20-22,5 m über Enzniveau ( G E Y E R 1914, B I B U S & R Ä H L E 2003).

2) Mittelpleistozäne Kalktuffe von Schmiechen bei Blaubeuren ( D U H M 1951, L O Z E K 1964a,b). 3) Mittelpleistozäne Spaltenfüllung am Adlerberg bei Nördlingen ( D E H M 1969) - veröffentlicht wurden nur die hier verzeichneten Arten. 4) Weißenburg 7, Spaltenfüllung im Steinbruch der Marmorwerke Weißenburg, Fränkische Alb, mit altbiharischer Säugetierfauna ( D U H M 1971). 5) Breitenberghöhle bei Gößweinstein, Fränkische Schweiz ( H Ä S S L E I N 1957,1958), vermischte Höhlensedimente mit Resten von alt- und mittelpleistozänen Säugetieren. 6) Mittelpleistozäne Sand- und Tuffablagerungen von Brüheim bei Gotha (FIocKERl898,1907, M A N I A 1973,1983) 7) Bilzingsleben I (Thüringen), Theodoxus-Horizont ( M A N I A 1983, Tab.l, Spalten 20-25 und Tab.4, Spalte 4); M A N I A 1995, 2002), älteres Mittelpleistozän.

Aegopis

klemmi

Aegopies

verticilhts

Azeca

acieformis

goodalli

Belgrandia

germanica

Clausilia

rugosa

Cochlostoma Fusidiis

parvida

scalarimim

saueri

interruptus

Macrogastra Platyla

densestriata

similis

Ruthenica Theodoxus Zonitoides

diluviana)

fdograna serratiliniformis sepidtus

X x

, }

x»

Den Schalenmerkmalen nach zu acieformis Bei HOCKER ( 1 9 0 7 ) als "Zonites "Aegopis

verticilhts"

aufgeführt.

acieformis"

gehörend. und bei M A N I A (1973, Tab. 17) als

102

E R H A R D BIBUS & WOLFGANG

Theodoxus

serratiliniformis

(GEYER

RÄHLE

einer Spaltenfüllung von W e i ß e n b u r g (Fränki

1914)

In d e n Enzschottern entfällt ungefähr 1/8 aller

sche A l b ) , die n a c h der b e g l e i t e n d e n Säugerfau

in d e n S e d i m e n t p r o b e n v o r h a n d e n e n Schalen

n a als cromerzeitlich eingestuft w u r d e

a u f diese S c h n e c k e . Th. serratiliniformis von

1971,

VON

KOENIGSWALD

1971).

Auch

aus

( 1 9 8 8 & 1 9 8 9 ) als jüngeres Syn

der westlichen u n d östlichen S l o w a k e i (alt- bis

Th. danubialis

mittelpleistozäne Travertine von H r a d i s t e

MEIJER

o n y m von

wird

(DEHM

( 1 9 9 5 , 2 0 0 2 ) sowie

angesehen.

MANIA

( 2 0 0 2 ) teilen diese

GLÖER

A n s i c h t nicht u n d halten serratiliniformis eine m i t danubialis

für

pod

V r ä t n o m , Bojnice Üboce u n d M u r a h - P i e c k y ) liegen Funde vor

1 9 6 4 b ) . W a s die öko

(LOZEK

zwar nahe verwandte aber

logischen A n s p r ü c h e der S c h n e c k e angeht, so

e i g e n s t ä n d i g e , im Verlaufe des Mittelpleisto-

ist sie nach unserer Ansicht nicht z u d e n Offen

zäns

landarten

ausgestorbene

Form.

Württemberg

1 9 6 4 b : 1 5 6 ) , s o n d e r n zu den

(LOZEK

lassen sich Funde in den „Älteren Fluviatilen

schattenliebenden A r t e n mesophiler P r ä g u n g zu

S c h i c h t e n " von S t e i n h e i m a.d. M u r r

stellen (Tabelle 1 ) .

(FALKNER

1 9 8 4 ) zu den V o r k o m m e n in den Enzschottern von B i e t i g h e i m - B i s s i n g e n in Beziehung setzen.

Fusulus

In Bilzingsleben bei S ö m m e r d a ( T h ü r i n g e n ) ist

Diese südostalpine W a l d a r t w a r bisher aus den

Th. serratiliniformis

Enzschottern von

Leitfossil der so genann

ten „Theodoxus-Schotter", (1995

2002)

welche von

nach

eingehender

der Terrassenfolge in die fünftletzte

MANIA

Analyse Warmzeit

gestellt werden (Bilzingsleben I, O I S 1 3 ) . An dere, bei

MANIA

( 1 9 7 3 ) verzeichnete Funde im

interruptus

nicht bekannt.

(C.

PFEIFFER

1828)

B i e t i g h e i m - B i s s i n g e n noch

In den

niederösterreichischen

u n d steirischen Kalkalpen u n d i m Grazer Berg l a n d hat Fusulus

interruptus

ein geschlossenes

Areal besetzt u n d ist dort von der c o l l i n e n bis in die m o n t a n e Stufe zu finden, u.a. a u c h in A u

Elbe-Saale-Gebiet sowie die F u n d e von Th. ser

wäldern

ratiliniformis

in der P a l u d i n e n b a n k von Berlin

ist die Art bis n a c h M i t t e l d e u t s c h l a n d vorgesto

(SCHMIERER

1923)

ß e n . Es ist denkbar, dass es sich d a b e i u m ein

stammen

möglicherweise

aus der selben Zeit.

(FRANK

1 9 7 5 a , b ) . Im M i t t e l p l e i s t o z ä n

einmaliges Ereignis in einer b e s t i m m t e n W a r m zeit gehandelt hat, d e n n die aus

Cochlostoma

scalarinum

D i e A r t Cochlostoma

saueri

(GEYER

scalarinum

1914)

(VILLA

1841)

überlieferten

Faunen

Deutschland

mit Fusulus

interruptus

s i n d , was ihre Z u s a m m e n s e t z u n g betrifft (vgl.

lebt heute in den Küstengebieten der östlichen

a u c h Tabelle 2 ) , e i n a n d e r sehr ä h n l i c h .

A d r i a von Istrien bis Griechenland.

D i e Schnecke ist in D e u t s c h l a n d a u s den mit-

Subspezies saueri, von

Bei der

für welche die Enzschotter

Bietigheim-Bissingen

den

klassischen

telpleistozänen

Kalktuffen

von

Schmiechen

bei Blaubeuren a m S ü d r a n d der S c h w ä b i s c h e n

F u n d o r t darstellen, handelt es sich u m eine aus

Alb

gestorbene Form, die i m älteren Mittelpleisto-

Spaltenfüllung a m Adlerberg bei

zän i m südlichen M i t t e l e u r o p a beheimatet war.

(DEHM

1 9 5 1 ) , aus einer m i t t e l p l e i s t o z ä n e n

1969)

(DEHM

und

aus

der

Nördlingen

Spaltenfüllung

O b es sich dabei tatsächlich u m eine Unterart

W e i ß e n b u r g 7 m i t altbiharischen S ä u g e r n i m

von scalarinum

Fränkischen J u r a

(DEHM

kommen

in der B r e i t e n b e r g h ö h l e bei

C. scalarinum

handelt, ist keineswegs sicher. saueri

ist bisher nur von w e n i

Funde

1 9 7 1 ) b e k a n n t . Dazu

gen Plätzen bekannt. In S ü d d e u t s c h l a n d w i r d

Gößweinstein in Oberfranken

sie a u ß e r von B i e t i g h e i m - B i s s i n g e n aus alten

1 9 5 8 ) , z u s a m m e n m i t alt- bis j u n g b i h a r i s c h e n

Kalktuffen

Wirbeltieren

(KRAN/

im R i e t h e r Tal bei GEYER

Enzweihingen

1 9 2 2 ) sowie aus den Kalk

tuffen von S c h m i e c h e n bei B l a u b e u r e n erwähnt (DEHM

1 9 5 1 ) . Dazu k o m m e n

Nachweise in

(BRUNNER

(FIÄSSLF.IN

1 9 5 7 ) , u n d schließlich

F u n d e aus mittelpleistozänen Kalktuffen B r ü h e i m bei G o t h a in T h ü r i n g e n 1898,

1907).

1957,

von

(HOCKER

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten Clausilia

rugosaparvula

Im Jahre 1 9 9 0 hat die

gegenwärtig

Rasse von Clausilia

1807

N a t u r k u n d e in Stuttgart. Jetzt liegt ein weiteres

festgestellt, dass

Exemplar aus den Enzschottern vor. Es hat einen

FERUSSAC

NORDSIECK

Mitteleuropa rugosa,

103

heimische

Cl. rugosa

Durchmesser von 13,5 m m , ist also noch nicht

parvula,

ganz erwachsen.

und

Bisher ist Aegopis

in altpleistozänen F u n d z u s a m m e n h ä n g e n

klemmi

in D e u t s c h l a n d erst

solchen aus dem älteren Mittelpleistozän nicht

ein M a l gefunden w o r d e n und zwar, w i e in den

v o r k o m m t und von einer Form vertreten wird,

Enzschottern mit Cochlostoma

die

u n d Fusidus

sich

von parvula

beträchtlich NORDSIECK

gehäusemorphologisch

unterscheidet.

Sie

wurde

von

( 1 9 9 0 ) als Cl. rugosa antiquitatis

neu

beschrieben. Wann genau u n d vor a l l e m w i e sich

interruptus

scalarinum

saueri

vergesellschaftet, in der

cromerzeitlichen Spaltenfüllung W e i ß e n b u r g 7 (s.o.). Die meisten Funde stammen j e d o c h aus d e m östlichen M i t t e l e u r o p a , wo Ae. klemmi

als

der Austausch der beiden Formen abgespielt hat,

Leitart für das ältere Mittelpleistozän ( H u n d s

ob die beiden Formen eine Zeit lang nebenein

h e i m e r Spalte) u n d das jüngere Altpleistozän

ander existiert haben oder ob sie sich gegenseitig

bezeichnet werden k a n n

ausschließen, ist noch weitgehend ungeklärt.

1 9 8 8 ) . Die Art scheint a m Beginn des jüngeren

Es ist deshalb von besonderem Interesse, dass

Mittelpleistozäns ausgestorben zu sein.

(PIORÄCEK

LOZEK

aus den Enzschottern von Bietigheim-Bissingen ganz e i n d e u t i g Cl. rugosa parvula

vorliegt, wäh

Zonitoides

sepultus

rend in der nur 5 k m entfernt liegenden Ziegelei

Es handelt

Nestrasil

LOZEK

in Besigheim in Lössderivaten,

die

1964

LOZEK

sich u m

eine nach

FIORACEK

( 1 9 8 8 ) a m E n d e des älteren M i t t e l p l e i s

mindestens der fünft- u n d sechstletzten Kaltzeit

tozäns ausgestorbene Art, die an W a l d f a u n e n

zuzuordnen sind u n d hochkaltzeitliche Faunen

g e b u n d e n gewesen zu sein scheint. Sie w u r d e

führen,

ausschließlich

nachzuweisen

ist

Zusammenhang

Cl.

rugosa

antiquitatis

1989).

(RÄHLE

ist a n z u m e t k e n ,

( 1 9 1 4 ) in den Enzschottern

diesem

dass

GEYER

eine Clausilienart

Böhmen

(Zlaty Kün bei Koneprusy)

und

in M ä h r e n (Stranskä skala bei B r ü n n ) in Se dimenten

gefunden,

eingestuft wurden

die als „cromerzeitlich"

(LOZEK

1964a). In der West-

gefunden hat, welche er nur mit g r o ß e m Vor

Slowakei u n d in U n g a r n ist Zonitoides

behalt zu Clausilia

in verschiedenen mittelpleistozänen Travertinen

bidentata

stellte. Es ist nicht

auszuschließen, dass es sich dabei u m ein Exem

nachgewiesen

plar der z u m Verwechseln ähnlichen Cl.

zusammen

antiqiutatis

rugosa

(LOZEK

1964a) u n d

mit Cochlostoma

sepidtus tritt

scalarinum

dort saueri

auf. In Deutschland w a r die Art bisher nur aus

gehandelt hat.

den Kalktuffen von Schmiechen bei Blaubeuren Aegopis Schalen

klemmi

SCHLICKUM &

dieser

Hundsheimer

nach

LOZEK

1965

Fundstücken

Höhle bei Bad

burg in Niederösterreich

(DEHM

aus

der

Deutsch-Alten

(Locus typicus), aus

1 9 5 1 , L O Z E K 1 9 6 4 a , b) und aus der mit

telpleistozänen Spaltenfüllung v o m bei Nördlingen b e k a n n t Enzschottern

(DEHM

Adlerberg

1 9 6 9 ) . Aus den

liegt jetzt ein einzelnes Gehäuse

der Z l a t y Kün-Höhle bei Koneprusy ( B ö h m e n ) ,

vor, dessen B e s t i m m u n g aufgrund stärkerer Be

der S k a l k a Höhle bei Nove Mesto n a d Vahom

s c h ä d i g u n g nicht g a n z sicher ist.

(Slowakei) und aus d e m Travertin von Monos-

Die m i t den Molluskenbeständen der Enzschot

bel a m Westfuß des Bükk-Gebirges (Ungarn)

ter nahe verwandten Faunen von S c h m i e c h e n ,

beschriebenen Art sind schon

Adlerberg

GEYER

len. S i e sind in seiner Artenliste 126) als „Zonites

aufgefal

(GEYER

1914:

sp. ?" aufgeführt. Ein enrspre-

und

Brüheim

(Tabelle

a u ß e r d e m das V o r k o m m e n von Platyla (REINHARDT

1 8 8 0 ) (= diluviana

HOCKER

teilen similis 1907),

chendes Belegstück findet sich noch in der G E Y -

einer süd- u n d südosteuropäischen Art, welche

E R s c h e n S a m m l u n g i m Staatlichen M u s e u m für

in Interglazialen des jüngeren Alt- u n d älteren

104

E R H A R D BIBUS & WOLFGANG

RÄHLE

Mittelpleistozäns zuweilen weit nach Nordwes

D a t e n , dann erscheint es a m w a h r s c h e i n l i c h s

ten vorgestoßen ist u n d sogar England erreicht

ten, dass wir es bei den

hat

Mittelterrassenschottern

(BOETERS

etal. 1989).

molluskenführenden der Enz von Bietig

chronostratigra-

heim-Bissingen m i t S e d i m e n t e n zu tun haben,

phisch verwertbarer Daten darf a n g e n o m m e n

die in der fünftletzten W a r m z e i t zur A b l a g e r u n g

werden, dass die vorliegende Fauna aus den

k a m e n . Eine derartige A l t e r s b e s t i m m u n g , die

Enzschottern aus einer Warmzeit des früheren

sich sowohl an der Terrassenabfolge als auch a m

Mittelpleistozäns stammt. Darunter verstehen

Fossilbericht orientiert, lässt w e i t e r reichende

w i r bezüglich der Interglaziale den

Abschnitt

Schlussfolgerungen bezüglich des Alters ande

zwischen C r o m e r II u n d Cromer IV i.S.v. Z A G -

rer süd- und mitteldeutscher Fossillagerstätten

Unter

WIJN

Berücksichtigung aller

( 1 9 8 9 ) . Geht m a n davon aus, dass

interruptus

Fusulus

im Mittelpleistozän nur ein einziges

zu, die M o l l u s k e n f a u n e n ruptus

mit Fusulus

inter

führen aber nicht mit Flussterrassen in

M a l nach Nordwesten vorgestoßen ist, wie das

Verbindung gebracht werden k ö n n e n , w i e die

von

in Tabelle 2 verzeichneten Kalktuffe (Brüheim

LOZEK

m i t Fusulus

( 1 9 9 7 ) vermutet wird, u n d Faunen interruptus

gleiches Alter

haben,

bei Gotha, S c h m i e c h e n bei B l a u b e u r e n ) , Spal

d a n n ist, aufgrund des Auftretens altbiharischer

tenfüllungen

Kleinsäuger in der Spaltenfüllung W e i ß e n b u r g

Nördlingen) und

(Weißenburg

7, A d l e r b e r g

7, für die M o l l u s k e n f a u n a aus den Enzschottern

berghöhle bei G ö ß w e i n s t e i n ) .

Höhlensedimente

bei

(Breiten

von Bietigheim-Bissingen ein p r ä m i n d e l - bzw. cromerzeitliches Alter anzunehmen. Ein solches 3 Die eemzeitlichen

Alter lässt sich m i t der bisherigen Kenntnis der Enz-

und

schichten

Neckarterrassen (BIBUS

WESLER

und deren

Terrassensedimente im Bereich

Deck

des H e i l b r o n n e r B e c k e n s

1995) recht gut

vereinbaren. D a n a c h gehören die Enzschotter von Bietigheim-Bissingen zu einem

Komplex

Aus einer Straßenbaustelle a m s w - l i c h e n Orts

verschiedener, fast gleich hoher Terrassen zwi

rand

schen 19 — 2 5 m über der Enz, dessen älteste

BIBUS

Anteile (aufgeschlossen in der Ziegelei Nestrasil

ca.

in Besigheim, B I B U S 1 9 8 9 a , 2 0 0 2 ) mindestens in

beschrieben,

die siebtletzte u n d dessen jüngste A n t e i l e m i n

schneckenführenden

destens in die fünftletzte Kaltzeit gehören. Die

molluskenführenden

Paläoböden der W ü r m k a l t z e i t m i t einer ba

Schotter scheinen

dem

von &

5 m

den

Heilbronn-Böckingen über

wurde

( 1 9 8 6 ) eine m i t

RÄHLE

von

Oberkante

der Talauc l i e g e n d e Terrasse

die

mit

einem

eemzeitlichen,

Hochflutlehm

Lößdeckschichten

abschloss.

konnten

typische

nach in der fünft- oder sechstletzten W a r m z e i t

salen

abgelagert worden sein.

werden. In vergleichbarer Reliefposition waren

BIBUS

( 2 0 0 2 ) hat die Schotter in Bietigheim-Bis

singen aufgrund der

terrassenmorphologischen

Mosbacher

Humuszone

nachgewiesen

n u n m e h r im H e i l b r o n n e r Becken drei weitere Terrassenkörper

aufgeschlossen, in deren ab

S i t u a t i o n m i t e i n e m gewissen Vorbehalt in die

schließenden S a n d e n , Kiesen u n d Hochflutleh

fünftletzte W a r m z e i t u n d damit in das C r o m e r

m e n Schnecken nachgewiesen w e r d e n konnten.

IV ( O I S 13) gestellt. Aufgrund des gemeinsa

Bei den Schotterkörpern handelt es sich nach

m e n V o r k o m m e n s von Theodoxus

serratilinifor

der Höhenlage u m d i e als rißzeitlich (vorletzt-

mis ist a u ß e r d e m eine Parallelisierung m i t dem

kaltzeitlich) angesehene 5-7 m-Terrasse (Schot

Tbeodoxus-Wonzont

teroberkante) i.S.v.

den

MANIA

von Bilzingsleben möglich,

( 1 9 9 5 , 2 0 0 2 ) ebenfalls der fünftletz

BIBUS

u m die 12. Terrasse von

( 2 0 0 2 : 115ff.) bzw. ACHILLES

( 1 9 3 9 : 59)

ten W a r m z e i t zuordnet.

m i t Felsbasis in 3 m über Talaue, d i e von

Berücksichtigt

L E S ( 1 9 3 9 ) allerdings nach unserer Auffassung

man

alle bisher vorliegenden

ACHIL

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten Die Terrassenoberkante

105

fälschlich in die W ü r m k a l t z e i t gestellt wird.

keuper?).

Der erste Aufschluss lag ca. 5 0 0 m westlich von

ca. 5 m über der T a l a u e eingemessen werden.

konnte

der o b e n erwähnten Baustelle von Böckingen

D i e Schotter wiesen nach einer durchgeführten

in der L u d w i g s b u r g e r Straße 2 4 2 - 2 4 4 i m un

Schotteranalyse m i t ca. 9 0 % einen sehr h o h e n

tersten Talhangbereich

der

A n t e i l an Kalkgeröllen auf, wobei der J u r a k a l k

Talaue. Es ttat an der Basis ein in eine flache

m i t 6 5 % im Grobkies u n d 7 2 , 5 % i m M i t t e l

R i n n e abtauchender

s a n d i g - l e h m i g e r Kies in

kies gegenüber d e m M u s c h e l k a l k m i t 2 3 % im

einer m a x i m a l e n M ä c h t i g k e i t von 1,50 m auf

Grobkies und 18 % i m Mittelkies d o m i n i e r t e .

(vgl. A b b . 3 ) . Er w a r i m oberen Bereich von

D e r Rest w u t d e von B u n t s a n d s t e i n e n (Grobkies

e i n e m grauen Gr- u n d i m unteren Bereich von

3,5 % , Mittelkies 1,5 % ) , Keupersandsteinen

einem

rostfarbenen

unmittelbar

Go-Horizont

über

überprägt.

(Grobkies 3,5 % , M i t t e l k i e s 4 % ) sowie Quar

N a h e der Terrassenkante lag der Kies a u f grün

zen, Quarziten,

blauen, feinsandigen Tonsteinen in der

flachen

Schluff- und Tonsteinen des Keupers gebildet,

R i n n e a u f einer harten D o l o m i t b a n k

(Unter-

sowie

d i e jeweils 1,5 % nicht überstiegen.

verkieselten Gesteinen

Hangkolluvium, M

Hochflutsand mit B f Horizont

Schwemmsediment, feingeschichtet

Hochflutlehm mit Schnecken

diffuser Ah-Horizont

Hochflutlehm mit Bt-Horizont

grünblauer feinsandiger Tonstein

diffuser Ah-Horizont

Dolomit

fahlgrauer Ah-Horizont Hochflutlehm mit GoB t-Horizont v

Hochflutsand, unverwittert Hochflutlehmlinsen mit Schnecken sandiger Kies, o b e n G r , unten Go-Horizont

Hochflutlehm mit Bt-Horizont

Abb. 3: Aufschlussprofil im untetsten Hangbereich in der Baustelle Ludwigsburger Straße 242-244 in Heilbronn-Böckingen Fig. 3: Outcrop section at the lowetmost part of the slope within the construction site Ludwigsburger Straße 242-244 at Heilbronn-Böckingen.

106 Der

E R H A R D BIBUS & WOLFGANG

Kies wurde von

unverwitterten

Sanden

überlagert, die in kleinen Rinnen in den lie

RÄHLE

(Schicht 1), welches hangabwärts s ä m t l i c h e äl teren Schichten kappte.

g e n d e n Kies eingriffen (Abb. 3, Schicht 1 1 ) . In

Bei den aus d e m Hochflutlehm

der W - E c k e des Aufschlusses w u r d e n die Hoch

Schnecken handelt es sich u m das

flutsande

w i e d e r u m von R i n n e n

einer sehr feucht

in d e n e n

rostbraun-grau marmorierte, schne

ckenführende

Hochflutlehme

geschnitten,

zur Ablagerung

g e l a n g t waren. Aus diesem Bereich

konnten

S c h n e c k e n ausgelesen werden. Darüber ein 3 m

mächtiger Komplex von

folgte

entnommenen Fragment

liebenden M o l l u s k e n g e s e l l

schaft, wie sie in der N ä h e von Fließgewässern in Hochstaudenfluren

und Auwäldern

anzu

treffen ist (Tabelle 3 , Spalte A ) . Das Auftreten von Aegopinella

spec, u n d Ena montana

weist die

kalkfreien

Faunula als w a r m z e i t l i c h aus. Arten, d i e für ir

b r a u n e n Lehmen u n d Tonen, welche ebenfalls

gendeine Warmzeit, z.B. auch für das E e m , spe

als Hochflutlehme gedeutet werden. Die Abfol

zifisch wären, sind n i c h t vorhanden. D i e aqua-

ge w u r d e von zwei humosen Zonen (Nr. 5, 7 )

tische Komponente ist, anders als beispielsweise

g e g l i e d e r t u n d von einer dritten abgeschlossen

in den Hochflutsedimenten von Obereisesheim

(Nr. 3 ) . Die drei u n t e r den h u m o s e n

(Tabelle 3, Spalten B l und B 2 ) , ausgesprochen

l i e g e n d e n Hochflutlehme w i e s e n Tonüberzüge

Zonen

waren kalkfrei und

spärlich vertreten.

auf den Aggregatflächen

N a c h der geomorphologischen Position sollte es

auf, so dass es sich zweifelsfrei u m Bt-Horizonte

sich bei dem beschriebenen Terrassenkörper u m

h a n d e l t e (Nr. 4, 6, 8 ) . Der unterste Bt-Horizont

die Rißterrasse m i t d e m abschließenden eemzeit

griff m i t einem Bvt-Horizont auf die liegenden

lichen Hochflutlehm handeln. A l l e r d i n g s treten

Hochflutsande u n d - l e h m e über, w a s für eine in

a m Talhang zwischen Böckingen u n d Klingen

s i t u - B i l d u n g spricht. Z u d e m wies er an seiner

berg auch noch ältere Schotter (so g e n a n n t e

Obergrenze eine d u r c h Gerolle angezeigte Dis

Hochterrasse, vgl.

k o r d a n z auf. Der oberste Bt-Horizont besaß an

Bl. 6 8 2 1 Heilbronn,

seiner Untergrenze einige Taschen, m i t denen

GK 2 5 Bl. 6 8 2 1 H e i l b r o n n ) auf, d e r e n Unter

er d e n liegenden Ah-Horizont überprägt hatte.

grenze durch synsedimentäre A b s e n k u n g e n m i t

A u c h diese Erscheinung ist als Zeichen einer in

e i n e m deutlichen Gefälle in das

s i t u - B o d e n b i l d u n g zu werten. Von den drei Ah-

Becken einfällt. Die Basis dieser S c h o t t e r liegt

H o r i z o n t e n sind die beiden unteren verbraunt

j e d o c h am weslichen Ortsrand von B ö c k i n g e n

u n d s c h w a c h entwickelt. Der oberste Ah-Hori

höher am Talhang. Andererseits k a n n es sich bei

zont besaß hingegen eine kräftige Ausbildung.

d e m beschriebenen V o r k o m m e n a u c h n i c h t u m

D u r c h h y d r o m o r p h e Einflüsse wies er eine fahl-

die ältere Niederterrasse aus d e m b e g i n n e n d e n

d u n k e l g r a u e Färbung, große Rostflecken

und

M i t t e l w ü r m h a n d e l n , d a in den a b s c h l i e ß e n d e n

rostimprägnierte e h e m a l i g e Wurzelröhren

auf.

kalkhaltigen Hochflutlehmen die interglazialen

WILD

1968: 6 2 u n d GK 2 5

BRUNNER

1 9 8 6 : 62f. und

Heilbronner

Eine durchgeführte Pollenanalyse hat leider kei

Schnecken gefunden

wurden. D e r

ne auswertbaren Ergebnisse erbracht

lehm

trotz

(KNIPPING,

schriftl. M i t t . ) .

terglazialer C h a r a k t e r a r t e n

A u f d e m pedogen überprägten

Hochflutlehm

k o m p l e x lag ein feingeschichtetes, kalkhaltiges Abschwemmsediment horizontalen

Schluff-

muss deshalb,

aus

millimeterfeinen,

u n d schluffigen

Lehm

b ä n d e r n , bei dessen Ausgangssubstrat es sich u m L ö ß u n d Humuszonenmaterial h a n d e l n dürfte ( S c h i c h t 2 ) . Den oberen Profilabschluss bildete ein Kiese und Scherben führendes Kolluvium

Hochflut

fehlender der

letztin-

Eemwarmzeit

zugeordnet werden. Interessant s i n d a u ß e r d e m die durch Ah-Horizonte gegliederten u n d durch Bt-Horizonte

überprägten

Hochflutlehme.

W e n n man den g e s a m t e n Komplex n i c h t in die Eemwarmzeit stellen will, ist er a m ehesten m i t d e m altwürmzeirlichen Abschnitt der drei M o s bacher H u m u s z o n e n zu vergleichen. Es über rascht allerdings, dass a u f den H o c h f l u t l e h m e n

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten

107

Bt-Horizonte entwickelt sind u n d sich zwischen

unteren Abschnitt der Kiese h a n d e l t e es sich u m

d e n Ah-Horizonten keine Al-Horizonte gebildet

s c h w a c h geschichtete, sandige M i t t e l - bis Grob

oder erhalten haben. W e n n allerdings das Aus

kiese, die dachziegelartig abgelagert w a r e n oder

gangsmaterial sehr stark vorverwittert ist, was

z.T. a u c h senkrecht standen. D a r ü b e r folgte m i t

bei Hochflutlehmen der Fall sein k a n n , kommt

einer deutlichen Grenze ein locker gelagerter

es u . U . sehr schnell zu einer T o n w a n d e r u n g und

M i t t e l k i e s , in d e m

zu Toncutanen.

viele Schnecken eingelagert waren (vgl. Abb. 4

Selbst auf stark kalkhaltigem

im obersten

Bereich sehr

Löß sind an Stellen m i t Wasserzuzug als Folge

u. Tab. 3, Spalte B l ) . Dieser Kies w u r d e von

von Degradationserscheinungen

e i n e m 1,80 m m ä c h t i g e n , rostbraun-grau mar

direkt

unter

Ah-Horizonten

Bt-Horizonte

der

Mosbacher

H u m u s z o n e n beobachtet worden (vgl.

SEMMEL

morierten, k a l k h a l t i g e n Hochflutlehm

überla

gert, der vor a l l e m i m oberen A b s c h n i t t verein

et al. 1 9 9 6 ) . In diesen Fällen

zelt Schnecken führte (vgl. Tab. 3, Spalte B 2 ) .

sind jedoch, i m Gegensatz z u m vorliegenden

Abgeschlossen w u r d e der Terrassenkörper von

Profil, die Ah-Horizonte kräftiger u n d die Bt-

e i n e m grauen, s a n d i g e n Kiesband m i t aufgear

Horizonte

beiteten

1996, 1999,

BIBUS

schwächer

w u r d e von

entwickelt.

Schneckenbruchstücken.

Das

Deck

et al. ( 1 9 9 9 : 2 6 )

schichtenprofil setzte mit einer g e r i n g m ä c h t i g e n

Koblenz-Metternich,

U m l a g e r u n g s z o n e aus einem s c h w a c h kiesigen,

WEIDENFELLER

gezeigt, dass es i m Profil

Außerdem

wie

l e h m i g e n S a n d ein. Darüber folgte eine ca. 6 0

in Böckingen, im A l t w ü r m zur A u s b i l d u n g von

c m mächtige, intensiv ausgebildete H u m u s z o n e

ü b r i g e n s in ähnlicher Unterhangposition

Bt-Horizonten g e k o m m e n ist, ein Sachverhalt,

mit

a u f den bereits

die als Tigerfleckung bzw. als „Gefleckter Hori

ROHDENBURG

(1966)

MEYER

einzelnen

braunen

Degradationsflecken,

u n d RiCKFN ( 1 9 8 3 ) für die Lößgebiete in Nie

zont" i.S.v.

dersachsen hingewiesen haben. In

w e r d e n können. D i e Humuszone w a r i m obe

Positionen lateralen

der

Lößlandschaft

Wasserzuzug

besonderen

mit

sowie

starkem feuchteren

ren

ROHDENBURG

Bereich durch

( 1 9 6 4 ) angesprochen

weiche

Kalkkonkretionen

s e k u n d ä r aufgekalkt. Der A h - H o r i z o n t

musste

Randbereich des Lößgebietes scheint es somit in

j e d o c h ursprünglich auch k a l k h a l t i g gewesen

A l t w ü r m i n t e r s t a d i a l e n lokal zu einer Bt-Bildung

sein, da in s e i n e m unteren Abschnitt noch ei

g e k o m m e n zu sein. D e r auf

Hochflutlehmen

nige Schneckenbruchstücke gefunden

werden

entwickelte Bt-Horizontkomplex in Böckingen

k o n n t e n . Das Profil wurde von e i n e m schwach

dürfte deshalb m i t den Altwürminterstadialen

verbraunten, schneckenführenden, feinsandigen

parallelisiert werden. Zu dieser D e u t u n g passt

L ö ß u n d dem Ap-Horizont abgeschlossen.

sehr gut, dass über der jüngsten Humuszone ab-

O b w o h l das Deckschichtenprofil

luale S c h w e m m s e d i m e n t e folgen, die in Lößauf

gegliedert ist, k a n n

schlüssen von B a d e n - W ü r t t e m b e r g mehrfach in

altwürmzeitlichen

dieser Position gefunden

gefolgert werden,

und als Äquivalente

der Niedereschbacher Zone in das frühe Mittel w ü r m gestellt w u r d e n (vgl.

BIBUS

2002).

aufgrund

der

Mosbacher dass der untere

nicht

stark

erhaltenen Humuszone Abschnitt

der unterlagernden Terrasse in d i e Rißeiszeit (vorletzte Eiszeit) gehört und der obere Bereich

Im Industriegebiet von Obereisesheim, welches

m i t den schneckenführenden, s a n d i g e n Kiesen

a m W - R a n d der N e c k a r a u e liegt, w a r in einem

u n d Hochflutlehmen in das Eem gestellt werden

weiteren Aufschluss (Silcherstraße 3 4 ) im un

muss. Von B e d e u t u n g ist in diesem Z u s a m m e n

tersten Bereich einer Terrassenstufe ein 3,85 m

hang, dass ca. 1 k m weiter nördlich die gleiche

mächtiger Schotter m i t Felsbasis in 151,4 m

Terrasse beim B a u eines Rückhaltebeckens an

ü . N N aufgeschlossen. Die Obergrenze lag ca. 5

der lößüberdeckten Terrassenstufe

m über der Talaue i m Niveau der rißzeitlichen

aufgeschlossen w a r ( T K 25 Bl. 6 7 2 1 B a d Fried

5-7 m-Terrasse i.S.v.

richshall; ca. R 3 5 1 5 3 2 H 5 4 5 1 5 0 ) .

BIBUS

( 2 0 0 2 ) . Bei dem

großräumig

108

E R H A R D BIBUS & WOLFGANG

RÄHLE

0 m u.FI. Ap

x x x x x x x x x x x x x x 9

^ ©

Löß mit Cc-Horizont

X X ~ X x~x x~x x ~ x x ~ x x~x > x x x x x x x x x x x x x x X ~ X X-v-X X ~ X X ~ X X ~ X X ~ X x~»

umgelagerter Boden fBt auf sandigem Kies fBt auf kiesigem Sand kiesiger Sand, Rinne, Schnecken

sandiger Kies 4--

— O--

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o—• o.. o—

O— - o O r=iO

sandiger Kies, zur Basis gröber

D o

>O 2 2L^

O - o — O - -I

sandiger, schluffiger Lehm, Schnecken

O—

o . —o o o— o o - - -o o o o —o o o o o o o

vereinzelt Blöcke Muschelkalk

*JC Probeentnahmestelle Abb. 4: Aufschlussprofil im Industriegebiet von Obereisenheim (Silcherstraße 34) im untersten Talhang bereich unmittelbar über der Talaue Fig. 4: Outcrop section at the industrial area of Obereisesheim (Silcherstraße 34) at the lowermost part of the valley slope directly above the flood plain.

Auch einem nach

hier

wurde

der

Hochflutlehm unseren

Terrassenkörper abgeschlossen,

Untersuchungen

die

chen S c h n e c k e n w i e i m Industriegebiet

von

folgte noch M i t t e l w ü r m l ö ß m i t d e r

der

eschbacher

glei von

durch

Zone,

Nassböden

dem

Lohner

Nieder

Boden

und

gegliederter J u n g w ü r m l ö ß .

Bereits aufgrund der D e c k s c h i c h t e n m i t d e m

O b e r e i s e s h e i m führte. U n m i t t e l b a r ü b e r d e m

fast vollständigen W ü r m l ö ß m u s s d e r

e e m z e i t l i c h e n H o c h f l u t l e h m war a n der Basis

lagernde,

der L ö ß d e c k s c h i c h t e n

a u c h a n dieser Stelle zweifelsfrei i n das Eem

Mosbacher Humuszone

ebenfalls e i n e kräftige ausgebildet.

Darüber

schneckenführende

gestellt werden.

unter

Hochflutlehm

Stradgraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten

109

Tab. 3: Mollusken aus eemzeitlichen Terrassensedimenten des Heilbronner Raumes. A: Heilbronn-Böckingen, Ludwigsburger Straße, Hochflutlehm; B l : Obereisesheim, Mittelkies; B2: Obereisesheim, Hochflutlehm. Angegeben sind die Dominanzwerte (prozentuale Anteile der einzelnen Arten an der Gesamtindividuenzahl) in % . !! — hochwarmzeitliche Indexarten, ! — warmzeitliche Arten, (!) - vorwiegend warmzeitliche Aften. Tab. 3: Molluscs from Eemian terrasse-sediments in the area of Heilbronn. A. Heilbronn-Böckingen, Ludwigsburgerstraße, high-flood loam ; B l : Obereisesheim, gravels; B2: Oberheisesheim, high-flood loam The frequency of species per sample is expressed by dominance rates in % . !! — index species of interglacials, ! — species characteristic of watm phases, (!) — Mainly in warm phases, but also in warmer periods of glacials. Bl

Cochlodina Ena montanu Monachoides

spec, (große Art)

4,1

laminata

0.2 0,1

Chondnila tridens Pupilla muscorum Vallonia costata Vallonia excentrica Vallonia pulchella (!) Vertigopygmaea

4,1

0,1

incarnatus

2. Andere Schatten liebende Arten 28,6 14,3 2,0

Arianta arbustorum Clausilia puinila Eucobiesia diaphana (!) Fruticicola fruticum Vitrea crystallina Trichia striolata

0,3 0,6

1,8

0,3

3,5

12,3 16,3

Agriolimacidae

Limacidae

Carychium Indentation Cochlicopa hibrica Punctum pygmaeum Succinella oblonge Trichia hispida

16,3

1,6 0,2 1.5 0.8 0,2 1,8

0,2 0,2 0,8 11,5 1,3

8.8 1,8 1,8

5. Wasser- und Sumpfmollusken Ancylus

!! (!)

Anisus leueostoma Belgrandia germanica Bithynia tentaculata

fluviatilis

Planorbis spec. Radix ovata

Succineidae (große Arten) !

(!)

9 49

30 619

15 57

Theodoxus fluviatilis Valvata cristata Valvata piscinalis Vertigo antivertigo

Artenzahl: Individuenzahl:

D e m Terrassenkörper der 5-7 m-Terrasse von

3,5 3,5 1,8 5,2 3,5 10,5 5,2 -

2.0

Galba truncatula Gyraulus crista Pisidium nitiduni

38.5

0,6 7,6 23,4 1,3 0,5 0,5 5,0 5,5 0,8 20,7 6,6 1,0 4,8

(!)

3. Ubiquistcn !

4. Offenlandarten

1. Ausgesprochene Waldarten Aegopinella

w o r d e n sind. Besonders hervorzuheben ist da

Obereisesheim w u r d e n an zwei Stellen Sedi

bei das g e m e i n s a m e Auftreten von

m e n t p r o b e n zur Untersuchung der M o l l u s k e n

germanica

führung

Hochflutlehm

die Belgrandien, d i e in verschiedenen Inter

u n d 2 . d e m oberen Abschnitt des Mittelkieses

glazialen in D e u t s c h l a n d heimisch w a r e n , s i n d

entnommen:

1. dem

und

Theodoxus

fluviatilis.

Belgrandia Durch

u n t e r d e m Hochflutlehm.

h o c h w a r m z e i t l i c h e Verhältnisse belegt, u n d d i e

In ihrer Z u s a m m e n s e t z u n g erinnert d i e Fauna

A n w e s e n h e i t von Th.

aus d e m M i t t e l k i e s (Tabelle 3, S p a l t e B l ) sehr

tig für eemzeitliches Alter, d e n n diese Art ist in

fluviatilis

spricht e i n d e u

an d i e M o l l u s k e n b e s t ä n d e aus d e m eemzeitli

D e u t s c h l a n d n u r aus eemzeitlichen u n d holo

chen Hochflutlehm bei Heilbronn-Böckingen,

z ä n e n F u n d z u s a m m e n h ä n g e n b e k a n n t (STEUS-

die von

LOFF 1 9 5 3 , M E I J E R 1 9 8 8 ) .

BIBUS

RÄHLE

(1986)

beschrieben

110

E R H A R D BIBUS & WOLFGANG

RÄHLE

D i e Fauna setzt sich überwiegend aus aquati-

gegenüber der K o c h e r m ü n d u n g k e i n e g e h o b e n e

schen A r t e n und feuchtliebenden terrestrischen

Niederterrasse, sondern eine ältere m i t t e l p l e i s

Arten der Talaue z u s a m m e n . Das ökologische

tozäne Terrasse vorliegt, zumal der

Spektrum

körper auch mit m ä c h t i g e n L ö ß d e c k s c h i c h t e n

reicht von

Wassers {Theodoxus, Ancylus

fluviatilis)

bis

Kleingewässer und Galba

truncatula,

Bewohnern Belgrandia, zu

Sümpfe

fließenden

Radix

Arten

ovata,

temporärer

{Valvata

Vertigo antivertigo

cristata,

überkleidet wurde. Bereits

Schotter

( 1 9 0 0 ) hat

KOKEN

die Schotter gegenüber der K o c h e r m ü n d u n g zu seiner p r ä w ü r m z e i t l i c h e n , j ü n g e r e n

Hochter

u n d große

rasse gestellt (vgl. a u c h Einstufung a u f der GK

S u c c i n e i d a e ) . In den terrestrischen Arten spie

Bl. 6 7 2 1 Bad Friedrichshall). Die Vorstellung

gelt sich eine w e i t g e h e n d offene

einer

Landschaft

intensiven

tektonischen

Heraushebung

wider, d e n n Arten, die auf höhere Vegetation

nach der Niederterrassenaufschüttung

a n g e w i e s e n sind, spielen nur eine ganz unter

bis u . U . sogar über 10 m halten w i r deshalb,

geordnete Rolle. Unter den Offenlandarten

auch aufgrund der M o l l u s k e n f u n d e , für nicht

Valloniapidchella,

ist

eine Art, die sich m i t Vorliebe

von

zutreffend.

auf feuchten Wiesen aufhält, besonders häufig. Aus d e m Hochflutlehm (Tabelle 3, Spalte B 2 ) liegen vergleichsweise w e n i g e Fossilien vor. Die

4 Schriftenverzeichnis

F a u n a erscheint insgesamt klimatisch viel an spruchsloser als diejenige aus dem Liegenden.

ACHILLES,

( 1 9 3 9 ) : Diluvialgeologische

W a r m z e i t l i c h e Elemente fehlen fast völlig. Von

Untersuchungen i m mittleren N e c k a r t a l . -

d e m festschaligen Theodoxus

J h . Ver. vaterl. N a t u r k d e . W ü r t t . , 95: 1-110,

fluviatilis

waren

n u r n o c h Fragmente zu finden. Es ist zu v e r m u ten, dass es sich dabei u m umgelagertes Schalen h a n d e l t u n d dass die Art zur betreffenden

Zeit

schon nicht mehr i m Neckar gelebt hat. W i e im

Falle von H e i l b r o n n - B ö c k i n g e n

RÄHLE

(BlBUS &

1 9 8 6 ) zeichnet sich auch in der Fauna

von Obereisesheim von unten nach oben eine

10 Phot., 6 Abb., 2 6 Tab., 4 Taf.; S t u t t g a r t . BIBUS,

& L.

wurde

von

( 1 9 2 5 : 55f.) nur 1,5 k m weiter nördlich an g e n o m m e n , dass gegenüber der

Kochermün

d u n g e i n e beachtliche j u n g q u a r t ä r e T e k t o n i k geherrscht hat, durch w e l c h e die w ü r m z e i t l i c h e Niederterrasse um über 5 m herausgehoben sein soll. Diese Ansicht w u r d e auch in den Erläute r u n g e n der GK Bl. 6 7 2 1 Bl. Bad Friedrichshall (BRUNNER

die

2 0 0 1 : 7 2 , Beil. 5c) vertreten, wobei

Schotteroberkante

des als herausgehoben

a n g e s e h e n e n W ü r m s c h o t t e r s bis 160 m

ü.NN

P r o g r a m m u n d Exkursions

läoböden" der D e u t s c h e n B o d e n k u n d l i c h e n Gesellschaft, 2 5 . 5 . - 2 7 . 5 . 1 9 8 9 in H e i l b r o n n . - 3 1 S., 18 Abb.; T ü b i n g e n . BIBUS,

HEUBACH

ZÖLLER:

RÄHLE

führer zur 8. T a g u n g des Arbeitskreises „Pa-

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B L U D A U , W.,

B R O S S , C.

RAULE,

u n d d a m i t sogar ca. 12 m über der A u e liegen

( 1 9 9 6 ) : Der A l t w ü r m - u n d

soll. A u f g r u n d der tiefen Lage der Rißterrasse

u n d der eemzeitlichen S e d i m e n t e nördlich von

Z e m e n t AG)

Obereisesheim

Heilbronner

Mosbacher H u m u s z o n e . - Frankfurter geo

2 0 0 2 ) gehen wir davon aus, dass

wiss. Arb., D, 2 0 : 2 1 - 5 2 , 5 A b b . , 2 Tab.;

Becken

(BIBUS

und

i m übrigen

Profil

Mainz-Weisenau

Frankfurt a . M .

und

Rißabschnitt (Heidelberger

die Eigenschaften

der

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten BIBUS,

E. &

W. ( 1 9 8 6 ) : Geomorpholo-

RÄHLE,

füllung v o n W e i ß e n b u r g in B a y e r n u n d ihre

gische Lage, Deckschichten u n d Mollusken

M o l l u s k e n f a u n a . - M i t t . bayer. S t a a t s s a m m l .

führung

Paläont. hist. Geol., 1 1 : 7 7 - 8 5 , Taf.8; M ü n

letztinterglazialer

Hochflutlehme

i m Neckartal ( B a d e n - W ü r t t e m b e r g ) . - Eis zeitalter u. G e g e n w a r t , 3 6 : 8 9 - 1 0 9 , 7 Abb. 2 Tab.; Stuttgart. BIBUS,

E. &

W. ( 2 0 0 3 ) :

Mollusken

führung u n d D e c k s c h i c h t e n g l i e d e r u n g von Höhenschottervorkommen

bei Haigerloch

(Eyachtal) u n d Rottenburg

(Neckartal) in

- 19 S., 4 A b b . ; T ü b i n g e n

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112

ERHARD BIBUS & WOLFGANG

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RÄHLE

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Bilzingsleben

D i e M o l l u s k e n f a u n a des Travertinkomplexes

und

ihre

bei

ökologisch-strati-

1-102 + 1-4, 14 A b b . + l , l 6 T a b . + 1 0 + l , 7

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Exkursi

Bodenkund

( 2 5 . 5 . - 2 7 . 5 . 1 9 8 9 in

E. ( 1 9 9 2 ) : Eine altpleisto-

zäne M o l l u s k e n f a u n a in den H ö h e n s c h o t -

Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassensedimenten und ihren Deckschichten tern des Neckars bei R o t t e n b u r g , W ü r t t e m berg. - J h . geol. L.-Amt B a d e n - W ü r t t . , 3 4 : 3 1 9 - 3 4 1 , 3 Abb., 2 Tab.; Freiburg i. Br. Lößdecken i m südwestlichen Harzvorland. Stratigraphie, fazielle Differenzierung

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RICKEN,

113

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Eiszeitalter

und

Gegenwart

114-123 2 Abb.

Hannover 2003

Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils (Anmerkungen zum „Kommentar" von

Lippstreu & Stackebrandt) WERNER

Keywords: Middle Pleistocene, Saalian Complex, stratigraphy, till gravel analyses, fluvial sediments, Lower Lusatia, Notth Germany Kurzfassung: Eine gründliche Analyse der La gerungsverhältnisse an und in der Rinne Gosda — Klinge (Tagebau Jänschwalde) beweist die Richtig keit der von H E L L W I G (1975) begründeten stratigraphischen Stellung des Tranitzer Fluviatils zwischen den Glazialfolgen Saale (Drenthe) 2 und Warthe 1. Die Flussschottet des Holstein sensu lato und des Tranitzer Fluviatils gehören im Quartär der Nieder lausitz unterschiedlichen Stockwerken an. Die drei Tills des Profils Ostrandschlauch sind Bildungen der drei Glazialfolgen des Saale-Komplexes.

[Once more arguments to the stratigraphical position of the Tranitz Fluviatil (remarks to the „commentary" of L I P P S T R E U & S T A C K E B R A N D T ) ] Abstract: The stratigraphical position of the Tranitz Fluviatil, according to H E L L W I G (1975) between the glacial sequences Saalian (Drenthian) 2 and Warthian 1, is proved as a result of thorough detailed anal ysis of the stratigraphical conditions of the Gosda - Klinge channel structute (Jänschwalde opencast mine). The fluvial gravel deposits of the Holsteinian sensu lato and the Tranitz Fluviatil are lying in different stratigraphic levels of the Quaternary of Lower Lusatia. The three tills of the old eastern end slope section are three glacial sequences of Saalian Complex.

*Anschrift des Verfassers: Dipl.-Geol. W. N O W E L , Sanzebergstraße 4, D-03042 Cottbus

NOWEL*)

Hauptgegenstand meines Aufsatzes "Zur Korrela tion der Glazialfolgen des Saale-Komplexes Nordund Mitteldeutschlands am Beispiel des Tagebaus Jänschwalde in Brandenburg" (Band 5 2 , S. 4783) ist der Versuch einer praktikablen Korrelation zwischen der in Ostdeutschland durch C E P E K begründeten Dreigliederung des Saale-Komplexes (Saale I, II, III) und der gültigen Zweigliederung Nordwestdeutschlands (Drenthe, Warthe) auf Ba sis der Gedanken zur Zyklentheorie von R I C H T E R (1968) und E H L E R S (1992) sowie einer gründlichen Analyse der Literatur zum Problem der umstrittenen Wätmeperiode zwischen Drenthe und Warthe. Die Diskussion neuer Möglichkeiten zum Vergleich der Gliederungen in Polen, Südbrandenburg, Wests achsen, der Altmatk, Niedersachsen, Hamburg und Schleswig-Holstein ist das eigentliche Ziel. Das Pleistozänptofil vom Ostrandschlauch des Ta gebaus Jänschwalde dient dabei als regionaler Aus gangspunkt, ist aber für das Gesamtvorhaben nicht entscheidend, sondern könnte durch eine Reihe an derer Niederlausitzer Profile durchaus ersetzt werden (CEPEK, HELLWIG & N O W E L

1994).

Gleichwohl ist das Jänschwalder Quartär aufgrund zahlreicher seit 1975 erfolgter Bearbeitungen und geführter Exkursionen von besonderem Interesse. Nicht zu ignorieren ist allerdings auch die Tatsache, dass speziell zum Südrandschlauch des Tagebaus seit 1994 sehr unterschiedliche stratigraphische Inter pretationen und daraus abgeleitete Verallgemeine rungen in der Litetatut existieren: Sowohl im Heft 1 der „Brandenburgischen Geowiss. Beiträge" als auch im Tagungsband der 27. DEUQUA-Tagung ( E I S S M A N N & L I T T 1994) stehen die Auffassungen von C E P E K ( t ) , H E L L W I G und N O W E L einerseits sowie L I P P S T R E U und Mitarbeitern andererseits kommentarlos nebeneinander und erleichtern dem

115

Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils Leser nicht gerade die Orientierung. Bemühungen um eine Annäherung der Standpunkte waren 1992/ 93 im Vorfeld der DEUQUA-Tagung erfolglos ge blieben. Deshalb konzentrierten wir uns seitens der LAUBAG bei den Exkursionsführungen für die 2 7 . DEUQUA-Tagung (in E I S S M A N N & L I T T 1994: 152168) und den XIV. INQUA-Kongress (in S C H I R M E R 1995: 366-372) hauptsächlich auf das instruktivere Profil des Ostrandschlauchs, während L I P P S T R E U (in E I S S M A N N & L I T T 1994: 168-189) unsere und seine Böschungskartiefungen im Südrandschlauch präsentierte. Quartärgeologisch bildet das Gebiet Dubtau - Klin ge - Gosda - Mulknitz (detaillierte Übersichtskarte in Abb. 1) durchaus eine Einheit, und so gibt es rein lithologisch betrachtet zwischen den von mir publizierten geologischen Schnitten 1-3 ( N O W E L in E I S S M A N N & L I T T 1994: 156, Schnitt 3 siehe auch Abb. 2 meines eingangs genannten Aufsat zes) und dem Kartierungsprofil von L I P P S T R E U et al. (1994: 16a sowie in E I S S M A N N & L I T T 1994: 168a) kaum Differenzen; ernsthaften Widerspruch fordern allerdings die konträren stratigfaphischen Interpretationen heraus. Auf Seire 6 (und mit Be zugnahme auf E R D auch Seite 26) meines Aufsatzes sind in gebotener Kürze die Fakten und Argumente genannt, die für eine Beibehaltung des von H E L L W I G (1975) begründeten Intra-Saale-Alters des Tranit zer Fluviatils und gegen eine von L I P P S T R E U et al. (1994) geforderte Zurückstufung in die Zeit vor der 1. Saale- (Drenthe-) Glaziation sprechen. Auf eine ausführliche Diskussion musste aus Platzgründen verzichtet werden. Nach den erneuten Einwänden durch L I P P S T R E U (in R E I S S M A N N & B Ö S E 2002: 4 5 ) und dem „Kommentar" von L I P P S T R E U & S T A C K E B R A N D T (2003) sind nun etwas detailliertere Anmer kungen unerlässlich.

nördlich der Ortschaft G o s d a im J a h r e 1 9 8 6 entstand das 1,3 k m lange, d i e R i n n e n s t r u k t u r in spitzem W i n k e l s c h n e i d e n d e O s t b ö s c h u n g s system des S ü d r a n d s c h l a u c h s (siehe A b b . 1 ) , das w i r bereits im Juli 1 9 8 6 m i t einer Exkursion des AK Quartärgeologie der G G W konnten

et al.

(NOWEL

1986).

den d a m a l s im Grubenbetrieb

besuchen

Besichtigt w u r des T a g e b a u s

(am P u n k t 5 in Abb. 1 ) :

•

die Viviparus

diluvianus

Kiessande, die

KUNTH

führenden

(1975:

HELLWIG

B o h r g u t aus der B o h r u n g

1087)

1 4 2 2 / 7 4 als Fluss

schotter der Lausitzer N e i ß e aus d e m Zeit r a u m Elster-Kataglazial bis Saale-Anaglazial („Holstein sensu lato") b e s t i m m t hatte, •

die überlagernde G r u n d m o r ä n e , in der eben falls Exemplare von Viviparus

aufgenommen

waren u n d •

die verschiedensten g l a z i g e n e n Störungsfor m e n i m Tertiär der R i n n e n f l a n k e n .

Seit den Darstellungen von

KÜHNER

(in

NOWEL

et al. 1 9 8 6 : 4 3 ) ging m a n — in A n l e h n u n g an die Geschiebeanalyse von

EIELLWTG

am Bohrgut

der Bhg. 1 4 2 2 / 7 4 u n d d i e zahlreichen Unrersuc h u n g e n von

CEPEK

unveröff.) aus der

(1985,

benachbarten D u b r a u - B o h r a u e r R i n n e — davon aus, dass es sich bei der g e s a m t e n Geschiebe mergelfüllung der R i n n e u m Saale I - G r u n d m o räne handelt, der Saale Il-Vorstoßbänderschluff u n d Reste des Tranitzer Fluviatils auflagern. KÜHNER

et al.

(1988)

stellten bei ihrer g r ü n d l i

chen D o k u m e n t a t i o n der R i n n e n s t r u k t u r zwar eine Z w e i t e i l u n g des Geschiebemergels

fest,

deuteten diese aber als unterschiedliche Fazies 1 Z u d e n L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e n in d e r Gosda - Klinger Rinne

des gSI. Diese Interpretation w u r d e von &

CEPEK

(1988), CEPEK

auch noch von Die R i n n e G o s d a -

K l i n g e i m Tagebaufeld

KÜHNER

NOWEL

(1991)

(in

NOWEL

et al.

und

1991:

1 3 4 ) kritiklos ü b e r n o m m e n .

J ä n s c h w a l d e ist die größte i m Regelbetrieb m i t

Für d i e Exkursion 4 / 1 der 3 8 . J a h r e s t a g u n g

einem F ö r d e r b r ü c k e n v e r b a n d F 6 0 erfolgreich

der G G W

überbaggerte

(Abb.

Störungsstruktur

Nieder-

lausitzer Revier. Nach einer Verkürzung

der

Strosse u n d U m f a h r u n g des flözfreien Bereichs

1 9 9 1 fertigte ich den S c h n i t t 4 an

2 ) , der in der d a m a l i g e n Fassung n a c h

SE Anschluss an den

Saale I - T i l l der

brauer R i n n e hatte, der d u r c h

CEPEK

Du-

(1985,

116

WERNER

NOWEL

Abb. 1: Übersichtskarte des Gebietes Dubrau - Klinge — Gosda - Mulknitz mit dem Süd- und Ostrandschlauch des Tagebaus Jänschwalde 1 - wartheglaziale Hochflächen; 2 - Kohlefeldergrenzen des 2. Lausitzer Flözhorizontes (Punkte in Richtung der pleistozänen Rinnen); 3 - Abraumbaggerböschungen; 4 - Kippenböschungen; 5 - ehem. Tongruben; 6 - Spurlinien geologischer Schnitte; 7 — spezielle Aufschlusspunkte; 8 - im Text genannte besondere Bohrungen. Erläuterung zu den Aufschlusspunkten: 1) Eem-Grabung des Museums der Natur und Umwelt Cottbus in der ehem. Alteren Dominialgrube (R. & U. STRIEGLER

NOWEL

et al. 1986: 39, in

EISSMANN & LITT

1994: 166, in

REISSMANN & BÖSE

2002: 42) und

Tranitzer Fluviatil mit borealen Mudden an der 1. Abraumböschung des Tagebaus ( N O W E L et al. 1986, 1991, N O W E L & CEPEK

sowie

LIPPSTREÜ

1988, et al. in

1991,

CEPEK & NOWEL EISMANN & LITT

ERD

NOWEL

et al. 1986: 41,

ERD

1994a: 38,

CEPEK

et al.

1994: 167, 183).

2) Grundmoränen sowie Tranitzer Fluviatil an der 1. Abraumböschung unterhalb der ehem. ZwEiGschen Tongrube

(NOWEL

et al. 1991;

LIPPSTREU

et al. in

EISMANN & LITT

3) Referenzprofil für das „Klinger Fluviatil" mit 6 Mudde-Horizonten CEPEK

1988,

CEPEK & N O W E L

1991,

NOWEL

1994: 185). an der 2. Abraumböschung

(NOWEL

et al. 1991) und Fundstelle eines Stammes von Quercus sp. in den

117

Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils

Kiesen des Tranitzer Fluviatils an der 1. Abraumböschung ( L I P P S T R E U et al. IN E I S M A N N & L I T T 1994:186). 4) nach NE einfallender Geschiebemergel an der 1. Abraumböschung. 5) fluviatile Kiessande des Holstein sensu lato mit Viviparus diluvianus K U N T H und Saale I-Till im Niveau der Grube. 6) Saale II-Till im Niveau der 4. Abraumböschung. 7) Saale III- (Warthe 1-) Till an der 3. Abraumböschung. 8) Fundstelle von Viviparus diluvianus K U N T H im Niveau der 3. Abraumböschung im Ostrandschlauch. 9) Probenentnahmestellen von H E L L W I G im Jahre 1993 (Analysen in E I S M A N N & L I T T 1994: 160; in S C H I R M E R 1995:

370

und

N O W E L 1996:

67).

10) bei den Exkursionen am 16.9.1994, 11.8.1995 und 11.6.1999 vorgeführtes Profil im Saale-Komplex des Ostrandschlauchs ( H E L L W I G , K Ü H N E R & N O W E L in E I S S M A N N & L I T T 1994: 164; in S C H I R M E R 1995: 371 und

NOWEL

1996:

64).

11) ehem. Kiesgrube Weissagk

(HELLWIG

1975b, in

CEPEK, HELLWIG & NOWEL

1994: 58).

Fig. 1: General map around the villages Dubrau — Klinge - Gosda — Mulknitz including the Southern and Eastern end slopes of the Jänschwalde opencast mine 1 - Warthian ground moraine plateaus; 2 - borderlines of lignite deposits of the 2nd Lusatian Seam Horizon (points lateral of the deep Pleistocene erosion channel structures); 3 — overburden dedger slopes; 4 - slopes of dump; 5 - abandoned clay pits; 6 - lines of geological profile sections; 7 - special outcrop points; 8 - specific boreholes, which are called in text. Explanations to the special outcrop points: 1) Eemian outcrop pit of the Natural Science Museum of Cottbus in the former oldest Dominial clay pit ( R . & U . S T R I E G L E R by N O W E L et al. 1986: 39; by E I S S M A N N & L I T T 1994: 166; by R E I S S M A N N & B Ö S E 2002: 42) and stratigraphic sequence of the Tranitz Fluviatil including boreal muds at the 1 th overburden dredger slope of the opencast mine ( N O W E L et al. 1986, 1991; N O W E L & C E P E K 1988; C E P E K & N O W E L 1991; E R D by N O W E L et al. 1986: 4 1 , E R D 1994a: 38; C E P E K et al. as well as L I P P S T R E U et al. by E I S S M A N N & L I T T 1994: 167, 183). 2) Tills and Tranitz Fluviatil at the 1th overburden dredger slope below the former Z W E I G clay pit ( N O W E L et al.

1991;

L I P P S T R E U et al. by E I S S M A N N & L I T T 1994:

185).

3) reference profile of the "Klinge Fluviatil" including 6 mud horizons at the 2nd overburden dredger slope ( N O W E L & C E P E K 1988; C E P E K & N O W E L 1991; N O W E L et al. 1991) and finding locality of a trunk of Quercus sp. in gravels of the Tranitz Fluviatil at the 1th overburden dredger slope ( L I P P S T R E U et al. by E I S S M A N N & L I T T 1994:

186).

4) northeastwards dipping rill at the 1th ovetburden dredger slope. 5) fluviale gravel sands of the Holsteinian s. 1. including Viviparus diluvianus K U N T H and Saalian I till outcroping in the level of lignite seam mining. 6) Saalian II till at the 4th overburden dredger slope . 7) Saalian III (Warthian 1) till at the 3th overburden dredger slope. 8) finding locality of Viviparus diluvianus K U N T H in level of the 3th overburden dredger slope inside the old Eastern end slope. 9) sampling locality by H E L L W I G 1993 (analyses by E I S S M A N N & L I T T 1994: 160; by Schirmer 1995: 370 and by

NOWEL

1996:

67).

10) geological outcrop profile of the Saalian Complex at the old Eastern end slope, which are presented during the excursions on 1994-9-16, 1995-8-11 and 1999-6-11 ( H E L L W I G , K Ü H N E R & N O W E L by E L S S M A N N & L I T T 1994:

164;

S C H I R M E R 1995:

11) former gravel pit of Weissagk

371;

(HELLWIG

by N O W E L

1975b; by

1996:

64).

CEPEK, HELLWIG & NOWEL

1994: 58).

118

WERNER

NOWEL

unveröff.) a n 7 Proben aus der Bhg. 5 1 5 4 / 8 3

unerwartet fest, dass der Geschiebemergel aus

geschiebeanalytisch als solcher ausgewiesen ist.

der Gosda-Klinger

Bei der B ö s c h u n g s k a r t i e r u n g zur Präzisierung

Z u n g e bis wenige M e t e r unter Gelände

R i n n e in einer

schmalen auf

des S c h n i t t e s i m Bereich des offenen T a g e b a u s

ragt. Er w i r d hier erosionsdiskordant n u r v o n

stellte ich an der 1. A b r a u m b ö s c h u n g (4 in A b b .

geringmächtigem

Beckensand,

1, ca. 1 0 0 m östlich der Bhg. 1 4 8 0 / 7 4 ) v ö l l i g

lichem

deluvial-fluviatilen S a n d e n

Eem

und

wahrschein

G O S D A

G R O S

OsthÖSChunflssysl.

R I N N E

Entwurf: W. NOWEL 1991, t f p n r r 1999

G O S D A

K L I N G E

Abb. 2: Geologischer Schnitt 4 von der Weissagker Höhe zur Dubrauer Höhe durch die Rinne Gosda - Klinge und die Kathlower Rinne (Darstellung lOfach überhöht). 1-3 Tertiär, dabei: 1 — Braunkohle (Mf2 = miozäner 2. Lausitzer Flözhorizont, Mf2u = Unterbegleiter des Mf2); 2 — Schluff und Ton; 3 - Feinsand; 4 — Grenze Tertiär/ Quartär; 5-17 Quartär, dabei: 5 - Grundmoräne Elster II; 6 — Grundmoräne Saale I (Drenthe 1); 7 - Grundmoräne Saale II (Drenthe 2 ) ; 8 - Grundmoräne Saale III (Warthe 1); 9 - Steine; 10 - Kies und Kiessand; 11 - Mittel- und Grobsand; 12 - Feinsand; 13 - Ton und Schluff einschl. Bänderton; 14 — Ton- und Schluffmudden im „Klinger Fluviatil" (Ziffern 1-6 = Muddehorizonte bei

NOWEL

CEPEK

1988 u.a.); 15 - Ton-, Schluff- und Torfmudde im

Tranitzer Fluviatil und im wahrscheinlichen Eem; 16 — Viviparus diluvianus

KLJNTH

(die Funde stammen

nicht aus den Bohrungen, sondern aus dem Tagebauaufschluss beim Punkt 5 in Abb. 1); 17 - Funde von Treibholz im Tranitzer Fluviatil; 18 - technologische Grenzen im Böschungssystem des Tagebaus (HAE = Hauptarbeitsebene, OAE = obere Arbeitsebene des ehem. Förderbrückenverbandes). Die Einschreibungen in den Schichten entsprechen denen der Lithofazieskarten Quartär 1:50 000 (Erläuterungen bei 1999, siehe auch

NOWEL

2003: Abb. 2 u. 3).

CEPEK

[f]

119

Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils und

m i t den unterlagernden älteren quartären u n d

überlagert seinerseits diskordant die typischen

tertiären S c h i c h t e n postgenetisch glazigen g e

Kiessande des Tranitzer Fluviatils.

staucht u n d e i n g e m u l d e t w o r d e n ist. Etwa i m

des Gosda-Groß J a m n o e r Tals überdeckt

Die aus d e m G e s a m t b i l d des Schnittes 4 (Abb.

Bereich der Bhg. 191 w i r d es (einschließlich

2) ersichtlichen Lagerungsverhältnisse verdeut

der Feinsande u n d M u d d e n des unterlagernden

lichen, dass das Tranitzer Fluviatil zusammen

„Klinger Fluviatils") im N i v e a u der 3. A b r a u m -

SSE D U B R A U E R J A M N O E R •*

H Ö H E

TAL

Sudfandschlaucns

Fig. 2: Geological profile section 4 , going from the ground moraine plateau of Weissagk to the ground mo raine plateau of Dubrau cutting through the Pleistocene erosion channel structures of Gosda — Klinge and Kathlow (Vertical exaggeration 10:1) 1 -3 Tertiary, consist of: 1 - Lignite (Mf2 = Miocene 2nd Lusatian Seam Horizon, Mf2u = under attendant of them); 2 - silt and clay; 3 - fine sand; 4 - Tertiary/ Quaternary boundary line; 5-17 Quaternary, consist of: 5 - Elsterian II till; 6 - Saalian I (Drenthian 1) till; 7 - Saalian II (Drenthian 2) till; 8 - Saalian III (Warthian 1) till; 9 - Scandina vian boulders; 10 - gravel and gravel sands; 11 - middle and coarse sand; 12 - fine sand; 13 - clay and silt including banded clay; 14 - clayish and silry muds of "Klinge Fluviatil" (numerals 1-6 = mud horizons by N O W E L & C E P E K 1988 a.s.o.); 15 - clayish, silry and peaty muds ofTtanitz Fluviatil and, probable, Eemian; 16 — Viviparus diluvianus K U N T H (the presented samples not are findet in the bore-holes, but at the opencast mine outcrop see point 5 in fig. 1); 17 - samples of drift wood of Tranitz Fluviatil; 18 - technological borderlines of slope system of the opencast mine (HAE = main working level, OAE = upper working level of rhe overburden conveying bridge, which has been working here). The symbols which are writed in the geological bed signatures are according to the Lithofazies Maps of Quaternary scale 1:50 000 (comment by C E P E K [f] 1999, see also N O W E L 2003: fig. 2 and 3).

120

WERNER

NOWEL

b ö s c h u n g (oberhalb der e h e m . H A E ) exarativ

es sich bei d e m G r u n d m o r ä n e n m a t e r i a l

a b g e s c h n i t t e n u n d grenzt diskordant gegen den

Oststoß des S ü d r a n d s c h l a u c h s w e d e r u m einen

Geschiebemergel der R i n n e .

aufgeschleppten gSI-Horizont (wie

W ä h r e n d der Exkursion a m 2 1 . 1 0 . 1 9 9 1 ver

al. 1 9 9 1 o h n e Geschiebeanalysen v e r m u t e t e n )

N O W E L

s u c h t e n w i r zunächst, diese Lagerungsverhält

noch u m die von

nisse d u r c h „saale HI-zeitliche Überschiebung

handelt: „Hier liegt eine exarativ geschaffene

des S I - G e s c h i e b e m e r g e l s " zu erklären

E i n m u l d u n g von Saale I I I - G r u n d m o r ä n e mit

(NOWEL

et al. 1 9 9 1 : 1 3 4 ) . N a c h Konsultation von D .

Schollen von

LIPPSTREU

gedeutete V a r i a n t e

glazilimnischen S a n d e n ,

glazi-

setzte sich noch i m gleichen J a h r die

l i m n i s c h e n Schluffen u n d S I I - G e s c h i e b e m e r g e l

E r k e n n t n i s durch, dass zwischen d e m G r u n d

vor. Diese Aussage w a r erst m ö g l i c h , n a c h d e m

m o r ä n e n m a t e r i a l in der Gosda - Klinger R i n n e

normal k a l k h a l t i g e G e s c h i e b e m e r g e l p a k e t e für

u n d d e n saale III- (warthe 1-) zeitlichen G r u n d

die U n t e r s u c h u n g z u g ä n g l i c h w a r e n " .

moränen

Dubrauer

In der e n d g ü l t i g e n Fassung des S c h n i t t e s 4

H ö h e offenbar trotz fehlender direkter Verbin

(Abb. 2 ) , die ich erst zu m e i n e m B e r l i n e r Vor

HELLWIG

a u f der W e i s s a g k e r und

d u n g ein genetischer Z u s a m m e n h a n g

besteht.

trag 1 9 9 9 fertigstellte, ist a u f der

Grundlage

N a c h Verlängerung des Schnittes 4 in nord

unserer Geschiebeanalysen u n d B ö s c h u n g s k a r -

östlicher R i c h t u n g bis zur Weissagker H ö h e

tierungen

(Anschluss an den S c h n i t t 3 ) konnte i m Bereich

Bohrergebnisse eine gewisse D r e i g l i e d e r u n g des

der K e r n b o h r u n g e n

Geschiebemergelpaketes in der G o s d a - K l i n g e r

1 4 2 5 / 7 6 und 3 0 4 1 B / 8 1

die „Aufschleppung" der G r u n d m o r ä n e a u c h am

nordöstlichen

Rinnenrand

nachgewiesen

w e r d e n . Beide B o h r u n g e n sind nur w e n i g e M e ter v o n e i n a n d e r entfernt (deshalb im S c h n i t t 4 nicht getrennt dargestellt): W ä h r e n d die Erstere das Tranitzer Fluviatil m i t Treibholzresten n o r m a l e r A u s b i l d u n g durchteufte,

wies

in die

Letztere i m gleichen N i v e a u sandig-schluffigen Geschiebemergel nach. A u c h für

LIPPSTREU

sowie der A u s w e r t u n g

Rinne möglich: •

Der g r a u e bis b r ä u n l i c h g r a u e u n d m e i s t sehr feste Geschiebemergel v o m T y p SI (= D r e n the 1 sensu

NOWEL)

beschränkt sich meist

a u f den untersten Bereich der R i n n e u n d er reicht w o h l nur selten das N i v e a u der H A E . Die P r o b e n n a h m e Abb.

erfolgte a m P u n k t 5 in

stratigraphischen

der Flussschotter des H o l s t e i n

et al. ( 1 9 9 4 : 2 5 ) „liegt der

zahlreicher

Hangenden sensu lato.

Dieser Geschiebemergel ist z u s a m m e n

mit

Schluss sehr nahe", dass die G r u n d m o r ä n e n der

den unterlagernden q u a r t ä r e n u n d tertiären

Hochflächen

Schichten

u n d der R i n n e zu konnektieren

sind, sie sehen aber in d e m

Grundmoränenma

terial der R i n n e „die dolomitreiche Fazies der Älteren S a a l e g r u n d m o r ä n e ( q s D ) " u n d d e n von

LIPPSTREU

STACKEBRANDT

darin (2003)

stark

glazigen deformiert

und

m.E. m i t d e m weiter s ü d l i c h o b e r h a l b der H A E einsetzenden gSI zu k o n n e k t i e r e n . • A m P u n k t 6 in Abb. 1 in einer e i n g e s c h n i t tenen S c h l u c h t w e n i g u n t e r h a l b der

w i e d e r h o l t e n H a u p t b e w e i s für ein prädrenthe-

konnte

zeitliches Alter des Tranitzer Fluviatils. N o c h in

glazigen schräg gestellter

ein

dunkelgrauer

bis

HAE

schwarzer,

Geschiebemergel

et al. ( 1 9 9 3 , unveröff.) hatten sie a u f

m i t Resten von Bänderschluff a n der Basis

der G r u n d l a g e des gleichen Kartierungsschnit-

lokalisiert u n d beprobt w e r d e n . Es h a n d e l t

tes u n d der gleichen Geschiebeanalysen

sich u m

LIPPSTREU

eine

einen typischen

Geschiebemergel

Einstufung als „ G r u n d m o r ä n e des Warthesta

des Typs S i l (= D r e n t h e 2 sensu

diais ( q s W A ) " v o r g e n o m m e n !

Die Lagerungsverhältnisse entsprechen e t w a

N a c h n e u e n Geschiebeanalysen von an k a l k h a l t i g e n Proben k o n n t e n WIG

NOWEL

HELLWIG

NOWEL).

d e m Bereich der B o h r u n g e n 3 8 3 8 u n d 3 4 0 7

HELL

i m S c h n i t t 4, sehr w a h r s c h e i n l i c h ist e i n e di

( 1 9 9 4 : 7 3 ) konstatieren, dass

rekte V e r b i n d u n g zu d e m nach N E bis z u m

CEPEK,

121

Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils Ostrandschlauch

flächenhaft

2 Z u m Fluviatil

aushaltenden

d e s H o l s t e i n s e n s u lato

gSII gegeben. •

A n einer Klippe i m oberen Teil der 3. A b (Punkt 7 in A b b . 1) w u r d e

Die zwischen 0 u n d 2 0 m N N i m Grubenbetrieb

der m ä c h t i g e g r a u b r a u n e bis d u n k e l b r a u n e

J ä n s c h w a l d e (5 in Abb. 1) freigelegten Kiessande

u n d sandige obere Geschiebemergel beprobt.

des Holstein sensu lato sind autochthone

Das

raumböschung

Bil

dem

d u n g e n . Sie werden von elsterkaltzeitlichen S e

T y p SIII (= W a r t h e 1 sensu N O W E L ) , a u c h

d i m e n t e n unter- u n d von Saale I-Till überlagert

wenn

(KÜHNER

Geschiebespektrum

entspricht

die N K / D - W e r t e m i t

18,5 -

32.1

niedriger sind als in den A n a l y s e n vom Ost

N O W E L et

al.

1986,

KÜHNER

al.

1 9 8 8 sowie zahlreiche unveröff. Unterlagen der

randschlauch. Ursache dafür sind aus d e m

Betriebserkundung und B e r g b a u p r o j e k t i e r u n g ) ,

exarierten SII-Till a u f g e n o m m e n e

z u m Tranitzer Fluviatil besteht auch bei glazi

erhöhte

gen gestörter Lagerung keinerlei V e r b i n d u n g .

Dolomitanteile.

Über Ein Vergleich m i t den Analysenergebnissen von LIPPSTREU

et al. ( 1 9 9 4 ) bestätigt unsere Befun

de. Die auf der LiPPSTREUschen Abb. 2 präsen tierten

Durchschnittswerte

liefern

zwar kein

gleichartige Kiese

Aufschlussraum

des Tagebaus Jänschwalde bei Grötsch u n d i m Aufschlussraum

des Tagebaus

Cottbus-Nord

1 9 8 3 : 2 1 ) zeichnen sie in Relikten ei

(NOWEL

nen Flusslauf nach, der südöstlich Peitz in den

eindeutiges Bild, die Einzelwerte seiner Tabelle

großen S e d i m e n t a t i o n s r a u m des von

2 (Seite 2 9 ) j e d o c h lassen eine

ausgegrenzten „Elster Il-Kataglazial bis Saale

differenzierte

I-Anaglazial — Fluviatils" e i n m ü n d e t

Z u s a m m e n s e t z u n g erkennen: - Die Proben 1 bis 7, bei b e s t i m m t e n

Quotien

ten bis Probe 1 1 , belegen einen Till vom T y p SIII m i t N K / D

meist > 18, Ffr/PK meist > 1,

PK+D/S meist < 5 u n d N K / P K größer oder zu m i n d e s t nahe 1,4. Abweichende W e t t e belegen aufgenommenes SII-Material. B e i m Quotienten PKgr/r+sz sprechen nur die Proben 1, 6 und 7 für SIII, alle anderen sind deutlich > 10 (= S i l ) . - Die Proben 8 (z.T. 12) bis 15 u n d 17 bis 18 belegen einen Till vom Typ S i l m i t N K / D < 18 (meist < 1 3 ) , Ffr/PK meist < 1, PK+D/S meist > 5 u n d N K / P K überwiegend < 1,4.

FIELLWIG

0 , 1 3 , PK+D/S = 3 , 1 1 , N K / P K = 1,69 und 5 0 % Q u a r z u n d S ü d l i c h e n kann es sich u m den basa len Saale I-Till handeln.

STACKEBRANDT

LIPP

( 2 0 0 3 ) gegen ein In-

tra-Saale-Alter des Tranitzer Fluviatils ist d a m i t entkräftet ebenso w i e der aus regionaler Sicht unverständliche Versuch, die

Grundmoränen

a u f den warthezeitlichen Weissagker und brauer Hochflächen zuzuordnen.

Du-

dem älteren Saale (qsD)

1994: A b b . 3 ) . M a ß g e b l i c h

NOWEL

hier das in Abb. 3 meines Aufsatzes zur A r g u mentation herangezogene V o r k o m m e n der Bhg. 1 5 0 4 / 7 1 ( M u d d e bei 2 0 , 2 - 2 4 , 2 m N N ;

ERD

1 9 9 4 a ) , weiter entfernt liegen in gleicher Fazies die Profile G r o ß Drewitz 1/60 MANN

Butzen

1964,

FIELLWIG

(SONNTAG

Das von

1987,

LIPPSTREU

(ERD

KRUEGER ERD

HANNE

1983)

und

pers. M i t t . ) .

STACKEBRANDT

(2003)

angeführte Holstein der Bhg. 3 9 1 9 A 3 / 8 9 bei Göllnitz-Lug (Gesamtsituation in

SCHROEDER

1 9 9 5 : Abb. 2-5) m i t seiner O b e r k a n t e

bei 7 4 m N N

ist für einen direkten Vergleich

m i t d e m Tranitzer Fluviatil bei Klinge

nicht

geeignet, d e n n es ist in südwestlicher R i c h t u n g 4 6 k m entfernt.

Fazit: Das wesentlichste A r g u m e n t von &

(CEPEK,

für die B e s t i m m u n g des Holstein-Niveaus ist

NOWEL

- Bei der Probe 16 m i t N K / D = 2 3 , 2 5 , Ffr/PK =

STREU

FIELLWIG

Die überlagernden frühsaale-

zeitlichen Kiessande gehören z u m Flusssystem der Schwarzen Elster. Da alle Flüsse sich a u f ein vergleichbares Abflussniveau beziehen, er mitteln w i r das theorethische Flussgefälle von der 3 9 1 9 A 3 / 8 9 bis zur 1 5 0 4 / 7 1 bei M a u s t . Es ergibt bei 4 0 k m Entfernung u n d 5 0 m H ö h e n unterschied einen ganz normalen W e r t von 1,25

122

WERNER

NOWEL

m / k m . Rechnet m a n von M a u s t weiter nach

LIPPSTREU

Groß Drewitz, das schon in das Fünfeichener

das

STACKEBRANDT

EiSSMANNsche M o d e l l

Becken überleitet, so ergibt sich bei 2 4 k m Ent

alen E n t w i c k l u n g von

fernung u n d 2 4 m H ö h e n u n t e r s c h i e d ein W e r t

i n n e r h a l b der

von 1 m / k m .

Daten

Das

von

LIPPSTREU

STACKEBRANDT

(2003)

1 8

monoglazi

Drenthe und

für einen Beweis p r ä d r e n t h e z e i t l i c h e n

Alters. N a c h den A r g u m e n t e n

befindet es sich doch ebenso w i e die oberflä

che Vereisungszyklus der

chennahen

warthezeitliche Vereisungszyklus der

Eisen

m e i n e s Aufsatzes w i r d der

4.7

von

Warthe

0 - S t u f e 6 u n d h a l t e n die o.g.

d i s k u t i e r t e Beispiel M ü l l r o s e ist wenig geeignet, Holstein-Vorkommen

vertreten

(2003)

einer

, 8

Abschnitt

drenthezeitli-

0 - S t u f e 8 u n d der L 8

0-Stufe

h ü t t e n s t a d t in e i n e m glazigen gestörten Gebiet.

6 zugeordnet; so stehen die o.g. D a t e n für eine

Von g r ö ß e r e m Interesse ist in diesem Z u s a m

D r e n t h e / W a r t h e - W ä r m e p e r i o d e in Stufe 7 . In

m e n h a n g die fast in Vergessenheit geratene Tat

gleicher W e i s e subjektiv sind die LiPPSTREU

sache, dass zur Exkursion des AK B r a u n k o h l e

schen A r g u m e n t e zur B e w e r t u n g w a r m z e i t l i

der

nordöstlichen

cher Verwitterungserscheinungen. Leider w a r es

des T a g e b a u s W e l z o w - S ü d (bei

1 9 9 9 n i c h t gelungen, die von H e r r n Professor

GGW

Strossenende

13.5.1988

der e h e m . Ortschaft G r o ß B u c k o w ) i m Niveau

K.-D.

der H A E fluviatile Kiessande des Holstein sensu

schigen T L - D a t i e r u n g e n a m vorbereiteten Pro

JÄGER,

Halle, vorgeschlagenen

lato m i t M u d d e l a g e n , Treibholz u n d mehreren

fil Ostrandschlauch d u r c h H e r r n

E x e m p l a r e n von

zu realisieren, das ist sehr b e d a u e r l i c h .

Viviparus

diluvianus

KUNTH

engma

KRBETSCHEK

aufgeschlossen w a r e n , d i e aus Zeitmangel leider keine spezielle B e a r b e i t u n g erfahren haben. Sie gehören z u m Flusssystem der Spree u n d w u r d e n durch

HELLWIG

4 Z u den Viviparus — F u n d e n

in den Lithofazieskatten Q u a r

Ostrandschlauch

tär 1 : 5 0 0 0 0 (Blätter 2 4 6 9 Hoyerswerda u n d 2 3 6 9 C o t t b u s ) in ihrer Verbreitung bis in den R a u m C o t t b u s — Peitz g e n a u ausgegrenzt ( C E PEK, H E L L W I G

NOWEL

1994:

Abb. 3 ) . Verfolgt

m a n d i e natürliche Flussschüttung westlich a n C o t t b u s vorbei bis zur Bhg. 1 5 0 4 / 7 1 bei M a u s t , so ergibt sich bei ca. 2 5 k m Entfernung u n d 3 0 m Höhenunterschied

ein w i e d e r u m g a n z nor

males Flussgefälle von 1 , 2 m / k m .

Die F u n d e w u r d e n in der großen S c h l u c h t in der 3 . A b r a u m b ö s c h u n g n a h e des bei d e n Ex kursionen vorgeführten

Saale I-Till gibt es k e i n e n Zweifel. A u c h

Tranitzer Fluviatils gehören im Quartär der Nie derlausitz unterschiedlichen Stockwerken an.

w i e d e r h o l e ich die Feststellung, dass es sich

Glazialfolgen Saale I, Saale II u n d Saale III i m S i n n e von

til d u r c h

KRBETSCHEK

i m Tranitzer (in

EISSMANN

Fluvia &

CEPEK

von 2 4 7 + 4 3 - 3 9 k a B P

e i n e Schiuffschicht

LITT

Ostrandschlauch

J ä n s c h w a l d e tatsächlich u m B i l d u n g e n der drei

3 Z u den a b s o l u t e n A l t e r s d a t e n Die T L - D a t i e r u n g

mit

B e z u g n a h m e auf das unter 1 . u n d 2 . G e s a g t e bei den drei Tills des Profils

Fazit: Die Flussschotter des Holstein s. 1. u n d des

für

Profils g e m a c h t ( 8 in

Abb. 1 ) , an der Herkunft aus d e m a n s t e h e n d e n

( N u r d i e bei &

handelt.

Schriftenverzeichnis

NOWEL

STACKEBRANDT

(2003)

sowie nicht

LIPPSTREU

genannten

Arbeiten).

1 9 9 4 : 2 9 5 ) k a n n leider n i c h t zut Klärung des Altersstreits beitragen, d a die Kontrahenten

terschiedlichen Modellvorstellungen a n h ä n g e n .

CEPEK,

A . G. ( 1 9 8 5 ) : B e r i c h t über S t r a t i g r a p h i e

u n d Genese der S c h i c h t e n f o l g e des

Quar-

123

Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils tärs

Braunkohlen-Erkundungsobjekt

Klinge — D u b r a u (Krs. Forst). - Kurzref. u.

J ä n s c h w a l d e - S ü d . — Zentrales Geologisches

Exkurs. - F. „25 Jahre A K Q u a r t ä r g e o l o g i e

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der G G W " : 3 3 - 4 8 , 1 Tafelbeil., Ges. Geol.

— ( t ) ( 1 9 9 9 ) : D i e Lithofazieskarten

Quar

tär 1:50 0 0 0 ( L K Q 5 0 ) - eine Erläuterung

W i s s . D D R ; Berlin. NOWEL,

W.,

STRIEGLER,

R.,

CEPEK,

R. ( 1 9 9 1 ) : D a s

AG.

Pleistozänprofil

des Kartenkonzepts m i t H i n w e i s e n für d e n

KÜHNER,

Gebrauch.

M i t Vorbemerkungen

von Gosda-Klinge — D u b r a u ( B r a u n k o h l e

LIPPSTREU.

Geowiss.

feld J ä n s c h w a l d e ) - ein T y p u s g e b i e t für d e n

Brandenburgische

von

Saale-Komplex der Niederlausitz. - Kuizref.

Beitr., 6 ( 2 ) : 3 - 3 8 ; Kleinmachnow. M.

HANNEMANN,

( 1 9 6 4 ) : Quartärbasis

und

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angew. Geol., 1 0 : 3 7 0 - 3 7 6 ; Berlin. HELLWIG,

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Jubiläumsta

g u n g „ 1 0 0 J a h r e Glazialtheorie i m Gebiet der s k a n d i n a v i s c h e n Vereisungen", 3. bis 7. November 1 9 7 5 in Berlin, Ges. Geol. W i s s .

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WERNER

NOWEL.

- Eiszeitalter u n d Ge

genwart, 5 2 : 8 4 - 9 0 ; Hannover. NOWEL,

R.,

W.,

CEPEK,

STRIEGLER,

Exkursion

II:

A.G.,

U. &

ERD,

KÜHNER,

STRIEGLER,

R. ( 1 9 8 6 ) :

Schichtenfolge

rungsverhältnisse des Quattärs

SONNTAG,

A . ( 1 9 8 7 ) : Lithofazieskarte

Quartär

im M a ß s t a b 1:50 0 0 0 , Blatt 2 2 6 9 Lieberose.

MÄD-

a u s der U b e r b a g g e r u n g

B r a n d e n b u r g e.V.": 2 8 4 S.; Berlin.

und

Lage

Raum

- Zentrales Geologisches Institut; Berlin.

Hinweise für die Verfasser wissenschaftlicher Beiträge Es gelten die Regeln der neuen Rechtschreibung. Daneben sind prinzipiell die Empfehlungen aus folgender Arbeit anzuwenden: HORATSCHEK, S. &c SCHUBERT, T. (1998): Richtlinie für die Verfasser geowissenschaftlicher Veröffentlichungen. Empfehlungen zur Manu skripterstellung von Text, Abbildungen, Tabellen, Tafeln und Karten. - 51 S., 17 Tab.; Hannover (Schweizerbart). Im Einzelnen ist besonders Folgendes zu beachten: Manuskript-Aufbau Kurzer Titel (ggf. Untertitel/Ergänzung z. B . des Landes), ausgeschriebener Vor- und Nachname mit akad. Grad des AUTOREN*) und seine*) Post- und E-Mail-Adresse, Anzahl der Abbildungen sowie Tabellen und Tafeln, Zitat des Aufsatzes, englische Keywords. Möglichst informative und knapp-prägnante deutsche Kurzfassung u. englisches Abstract [mit englischem Titel in eckigen Klammern]; ggf. weitere, fremdsprachige Ubersetzung der Kurzfassung. Klar gegliederter Text (Kapitelnummerierung; 1, 2, 3...; bei längeren Arbeiten Inhaltsverzeichnis). Bei größeren Arbeiten am Textende deutsche sowie fremdsprachige Zusammenfassung (z. B . Summary). Alphabetisch geordnetes Literaturverzeichnis. Die Platzierung jeder Abbildung, Tabelle o, A. durch Verweis im Text, z. B. „(Abb. 1)", markieren. AbbÜdungs-, Tabellen-Erläuterungen o. Ä. jeweils in Deutsch und Englisch; entsprechende Texte am Manuskript-Ende platzieren (werden mit Grafiken erst vor Drucklegung eingefügt). Möglichst keine Fußnoten bzw. Anmerkungen (wenn nicht zu vermeiden, dann durchlaufend nummeriert) jedoch ohne automatische Verknüpfung). Anstatt Seitenverweisen nur Angabe des Kapitels. Außere Form des Manuskripts Das Manuskript ist der Schriftleitung in dreifachem Ausdruck zuzusenden (einer für den Schriftleiter, zwei für die Gutachter). ManuskriptFormat DIN A4 (210 x 297 mm), 1-seitig beschrieben, 1 Vi-facher Zeilenabstand, mit Seitenzahlen, ungeheftet. Dem Manuskript ist eine entsprechende MS-Windows-kompatible Diskette oder CD (möglichst .rtf oder .doc-Datei) beizufügen. Schrift-Formatierungen, wie Fettschrift, kursiv, KAPITÄLCHEN sind per Autobefehl in die Text-Datei einzufügen. Abbildungen nicht in die Textdatei einbauen, sondern separat als Datei oder Zeichnung beifügen (s. u.). Literaturzitate Literaturzitate im fortlaufenden Text: Stets als Kurzzitate und in KAPITÄLCHEN-Schrift (nicht zu verwechseln mit GROßSCHRIFT). Bezieht sich ein Zitat auf eine Arbeit als Ganzes, so heißt es z. B . : (BÜTTNER 1938). Sind bestimmte Seiten, Abbildungen, Ö. A. gemeint, müssen diese genau angegeben werden.:(BÜTTNER 1938: 34) Beispiele für richtige und falsche Literaturzitate im Text: Richtig: „...MÜLLER (1943: 76)...7 „...(Müller 1943: 76)...7 „...KELLER 1956: Taf. 12, Fig. 3a-b)." Falsch: " . . . M Ü L L E R schreibt (MÜLLER 1943: 76)..."/ " . . . M Ü L L E R (MÜLLER 1943: 76) schreibt..."/ „... (BÜTTNER 1938: 34ff)'\ Werden von einem Autor mehrere Arbeiten aus einem Jahr zitiert, so sind diese durch Buchstaben zu unterscheiden, z. B . : ( M Ü L L E R 1954a), ( M Ü L L E R 1954b). Bei Mehrfachzitaten entsprechend: (MÜLLER 1954a, b), MÜLLER 1954a: 147; 1954b: 224). Gemeinschaftsarbeiten werden folgendermaßen zitiert: (BECKER & FUCHS 1963) oder (BECKER, FUCHS &: RECKE 1967). Bei mehr als drei Autoren kann „et al." Verwendet werden (MESSMER et al. 1969). Schriftenverzeichnis: Ist als letztes Kapitel anzufügen, alphabetisch geordnet nach Autoren-Namen. Zeitschriften-Aufsätze: AUTOR (Erscheinungsjahr): Aufsatz-Titel. - Abgekürzter Zeitschrift-Name, Bandzahl bzw. Jahrgang (fett): Seitenzahlen x-y, Abbildungsanzahl, Tabellenanzahl und Tafelanzahl; Erscheinungsort. Beispiel: SCHWARZBACH, M. (1968): Neuere Eiszeithypothesen. - Eiszeitalter U. Gegenwart, 19: 250-261, 7 Abb.; Öhringen. Monographische Werke: AUTOR (Erscheinungsjahr): Titel. - Seitenzahlen (x S.), Abbildungsanzahl, Tabellenanzahl und Tafelanzahl; Erscheinungsort (Verlag). Beispiel: WOLDSTEDT, P. (1969): Quartär. - In: LOTZE, F. (Hrsg.): Handbuch der Stratigraphischen Geologie, 2: VII + 263 S., 77 Abb., 16 Tab.; Stuttgart (Enke). Botanische oder faunistische Fauausdrücke Die wissenschaftlichen Namen von Pflanzen und Tieren (Gattungen, Untergattungen, Arten, Unterarten) sind kursiv zu schreiben. Die den biologischen Namen folgenden Autoren werden in KAPITÄLCHEN gesetzt. Abbildungen Alle Grafiken müssen eine Verkleinerung auf Spaltenbreite (= 7 cm) oder Satzspiegel (= 14,5 x 21 cm) zulassen (Schriften und Linien groß genug anlegen, keine zu dichten Flächensignaturen verwenden)! Zeichnungen aus Qualitätsgründen in 2- bis 4-facher Größe anfertigen und Beschriftungen freistellen. Abbildungen, die als Datei geliefert werden, möglichst als tif-Datei mit mindestens 600 dpi erstellen (keine reduzierten jpg- oder pdf-Dateien) und ggf. auf Satzspiegel herunterskalieren. Strichsignaturen sind Grauwerten vorzuziehen (Verwendung von fotokopierten/gescannten Graurastern oder Grautönen verursacht i. d. R. unschöne Effekte). Alle Vor lagen/Ausdrucke/ Disketten etc. sind mit dem Namen des Autoren und der Abbildungs-Nummer zu versehen. Die Unterschriften der Abbildungen, Tabellen oder Tafeln sind am Ende der Textdatei anzufügen. Farbige Abbildungen können nur auf Kosten der Autoren erstellt werden. Sonderdrucke 20 kostenlos, weitere auf Kosten des Verfassers.

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Eiszeitalter und Gegenwart Stand 01/2004

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38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ vergriffen 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ Doppelband 57,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€ 38,-€

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Aktuelle Liste auch unter

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http://www.schweitzerbart.de/j/eiszeitalter-und-gegenwart

Ermäßigte Preise für Mitglieder:

Die Bände 11-33 (20 Bände ohne 17-18 und 29) werden an Mitglieder zum Preis von 10,- € pro Band abgegeben, bei Annahme aller 20 Bände reduziert sich der Preis auf 153,- €. Die Bände 6-7, 17 und 29 sind ausschließlich zu beziehen über: E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Johannesstr. 3A, D-70176 Stuttgart. Die Bände ab Nr. 34 kosten pro Stück 25,- € für Mitglieder. Bei Annahme der 10 Bände Nr. 34-43 reduziert sich der Preis auf 204,- €. Außerdem über die DEUQUA erhältlich: EISSMANN, L. & LITT, T. (1994): Das Quartär Mitteldeutschlands. Ein Leitfaden und Exkursionsführer mit einer Übersicht über das Präquartär des Saale-Elbe-Gebietes. -458 S., 174 Abb., 46 Taf, 22 Tab.; Altenburg. Preis 43,- € (Restaurlage). Bestellung an Deutsche Quartärvereinigung e.V., Stilleweg 2, 30655 Hannover. Von den vergriffenen Bänden sind die Nr. 1-5 sowie 8 und 10 als Nachdruck zu beziehen bei: Firma Zwets und Zeltinger, Heereweg 347, P.O. Box 80, NL-2160 SZ Lisse Mitglieder-Preis 28,-€.

Inhalt GOLDBERG, P., SCHIEGL, S., MEUGNE, K., DAYTON, C. & CONARD, N. J.: Micromorphology and

Site Formation at Hohle Fels Cave, Schwabian Jura, Germany

1-25

PUCHER, K: Magnetische Aspekte zum Rodderberg-Vulkan (Bonn)

26-38

PIOTROWSKI, J. A. & WINDELBERG, S.: Glazialtektonik weichselzeitlicher Ablagerungen in ZentralFünen, Dänemark

39-54

NET I F., 0. <& SCHMIDGALL, J.: Der Beitrag der Paläobotanik zur Landschaftsgeschichte von Karstgebie ten am Beispiel der vorgeschichtlichen Höhensiedlung auf dem Schloßberg bei Kallmünz (Südöstliche Frankenalb)

BODE, R., LEHMKUHL, F., REINECKE, V., HILGERS, A.,

55-73

DRESELY, V. & RADTKE, U.: Holozäne

fluviale Geomorphodynamik und Besiedlungsgeschichte in einem kleinen Einzugsgebiet a m nördlichen Harzrand

74-93

BIBUS, E & RÄHLE, IF!:Stratigraphische Untersuchungen an molluskenführenden Terrassense dimenten und ihren Deckschichten im mittleren Neckarbecken (Württemberg)

94-113

NOWEL, W: Nochmals zur Altersstellung des Tranitzer Fluviatils (Anmerkungen zum „Kom mentar" von L I P P S T R E U & S T A C K E B R A N D T )

114-123