Eiszeitalter
u.
8 9 — 106 19 Abb.
47
Gegenwart
Hannover
1997
Wirkungen des pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbeson dere des Bodenfrostes, in den Sedimenten des östlichen Ostfalen (Eiskeile, Löß-Flugsand, asymmetrische Täler) Karl-Ulrich
Brosche*)
K e y - w o r d s : Elsterian, Saalian a n d W e i c h s e l i a n p e r i g l a c i a l structures, e p i g e n e t i c a n d s y n g e n e t i c i c e - w e d g e casts, Northern l o e s s b o r d e r and their s e d i m e n t s , c l i m a t i c a s y m m e t r i c valleys, E a s t e r n L o w e r S a x o n y "Ostfalen"
K u r z f a s s u n g : Im z w e i t e n Teil des B e i t r a g s wird e i n e r e i che Dokumentation von Abbildungen vorgenommen, d a s I n v e n t a r von E i s k e i l e n im ö s t l i c h e n Teil v o n
um
Nieder
s a c h s e n ( O s t f a l e n ) zu analysieren. E i s k e i l e sind die e i n z i
[Action o f p l e i s t o c e n e c o l d c l i m a t e , especially o f soil frost in t h e s e d i m e n t s o f e a s t e r n Ostfalen region of H a n n o v e r - Wolfsburg - Helmstedt Bad H a r z b u r g - B a d Salzgitter - H a n n o v e r ]
g e n P e r i g l a z i a l e r s c h e i n u n g e n , die zweifelsfrei e i n e n e h e maligen Dauerfrostboden zen Einleitung werden
repräsentieren. Nach einer kur
im 2. Kapitel z w e i s a a l e z e i t l i c h e
o d e r elsterzeitliche Eiskeilnetze dokumentiert,
A b s t r a c t : In the s e c o n d part o f the article with the title " W i r k u n g e n d e s ..." a various d o c u m e n t a t i o n o f pictures is
w e l c h e in
p r e s e n t e d to a n a l y s e t h e i c e - w e d g e c a s t s o f t h e eastern part
A h l u m (östlich v o n W o l f e n b ü t t e l ) bis in e i n e Tiefe v o n 6 m
o f L o w e r S a x o n y ( O s t f a l e n ) . T h e s e structures are the only
h e r a b r e i c h e n und w e l c h e s e h r gut datiert w e r d e n
können
periglacial
phenomena,
which
represent
doublessly
a
d u r c h ihr Füllmaterial u n d die D e c k s c h i c h t e n . In B a r m k e
f o r m e r permafrost soil. After a short i n t r o d u c t i o n , in c h a p
( n o r d w e s t l . v o n H e l m s t e d t , Nr. 12, A b b . 1) w u r d e n im R a h
ter 2 Saalian or p r o b a b l y o l d e r n e t s o f i c e - w e d g e casts are
men
und
d o c u m e n t a t e d , w h i c h r e a c h in a d e p t h o f 6 m in Ahlum
(Abb. 3 ) .
( e a s t o f W o l f e n b ü t t e l ) a n d w h i c h c a n b e dated very well
w e l c h e ebenfalls e i n e saalezeitliches o d e r elsterzeitliches
using their c o n t e n t o f s e d i m e n t s a n d their c o v e r sediments.
eines größeren
E i s k e i l n e t z e s n o r m a l e Eiskeile
v o r z e i t l i c h e „Eisgänge" ( i c e - v a i n s ) a n g e t r o f f e n
Alter b e s i t z e n . Die E i s k e i l e mit e i n e r L ä n g e v o n 2,0 b i s 2 , 5
In B a r m k e (nr. 12, fig. 1) t h e r e w e r e f o u n d n o r m a l i c e - w e d
m, d i e in e i n e r z u s a m m e n h ä n g e n d e n
P h a s e gebildet wur
g e c a s t s a n d former i c e - v a i n s and " E i s g ä n g e " (fig. 2), w h i c h
d e n , sind alle von w e i c h s e l z e i t l i c h e m Alter ( K a p . 3 ) . In
p o s e s s a Saalian o r o l d e r a g e . - T h e i c e - w e d g e casts with a
m a n c h e n E x e m p l a r e n l i e g e n p o l y g e n e t i s c h e Eiskeile v o r ,
length o f 2,0 to 2,5 m, w h i c h w e r e f o r m e d in o n e continuing
die e n t w e d e r
d e r Saale- ( o d e r d e r E l s t e r - Z e i t )
p h a s e are all o f W e i c h s e l i a n a g e . - In s o m e e x e m p l e s poly-
o d e r - in a n d e r e n F ä l l e n - w ä h r e n d d e r S a a l e - und W e i c h
g e n e t i c i c e - w e d g e c a s t s c o u l d b e found, w h i c h g r e w either
selzeit w u c h s e n ( K a p . 4 ) . - In Kapitel 5 w e r d e n
einige
during the Saalian ( o r t h e Elsterian) o r - in o t h e r e x a m p l e s
„Kleinkeile" u n d K i s s e n b ö d e n mit k l e i n e n s y n g e n e t i s c h e n
- during the Saalian a n d W e i c h s e l i a n t i m e . - In chapter 5
F r o s t s p a l t e n präsentiert, d e r e n Bildung nicht in e i n e P e r -
s o m e „Kleinkeile" a n d „ K i s s e n b ö d e n " w i t h little s y n g e n e t i c
mafrostperiode
frost fissures are p r e s e n t e d , w h i c h are n o t d u e to a per
kalten
während
fällt, s o n d e r n die w ä h r e n d e i n e r w e n i g e r
stadialen
oder
interstadialen
Phase während
der
mafrost soil, but are f o r m e d by a frost soil during a stadial
W e i c h s e l k a l t z e i t g e b i l d e t sein m ü s s e n ( A b b . 15 und 16). -
o r interstadial p h a s e within the W e i c h s e l i a n (fig. 1 4 and 1 5 ) .
E i n e A b f o l g e von g e l b e m L ö ß in A b w e c h s l u n g mit w e i ß e n
- A s e q u e n c e o f a y e l l o w l o e s s in alternation with sand lay
S a n d e n , die aus d e m E o z ä n der H e l m s t e d t e r T e r t i ä r m u l d e
ers from the E o c e n e formation, w h i c h w a s a great e x c e p
s t a m m e n , stellt e i n e A u s n a h m e dar (vgl. GEERt & HAGEDORN
tion, w a s p r e s e n t e d from t h e northern l o e s s b o r d e r (fig. 1 6 ) .
1 9 9 6 ) . - Nur zwei k l i m a t i s c h b e d i n g t e a s y m m e t r i s c h e T ä l e r , b e i d e e t w a in Süd-Nord-Richtung verlaufend, w u r d e n g e funden. S i e w u r d e n in Q u a r t ä r s e d i m e n t e n e n t w i c k e l t o d e r in S a n d e n d e s Tertiärs ( M i o z ä n s . O l i g o z ä n s , E o z ä n s ) . Nur e i n i g e E i s k e i l e sind ausgebildet.
in
Mergeln
des
Mittleren
Keupers
- Syngenetische Kryoturbationsformen
und
E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e n w u r d e n n u r in d e r O k c r - M i t t e l t e r r a s s e nördl. I s i n g e r o d e angetroffen.
- An k l i m a t i s c h e n
S c h l ü s s e n k a n n für d i e kälteste Zeit d e r W e i c h s e l - u n d Saale-Kaltzeit g e s c h l o s s e n w e r d e n ,
d a ß die
Temperatur-
- O n l y t w o climatic a s y m m e t r i c valleys c o u l d b e
found,
w h i c h w e r e d e v e l o p e d s i n c e t h e Saalian i c e left our land s c a p e . - All d e s c r i b e d forms w e r e d e v e l o p e d in sediments o f t h e Quaternary or in s a n d s and c l a y o f t h e Tertiary. O n l y s o m e i c e - w e d g e c a s t s w e r e f o r m e d in m a r l s a n d clay o f t h e Keuper. - Syngenetic cryoturbation forms a n d
ice-wedge
c a s t s c o u l d o n l y b e f o u n d in t h e Oker-Mittelterrasse (fig. 1 8 ) . - Climatic c o n c l u s i o n s for the c o l d e s t t i m e s o f the W e i c h s e l i a n a n d S a a l i a n time w e r e m a d e : at least a t e m p e rature d e p r e s s i o n o f 1 4 to 1 5 ° c o u l d b e f o u n d .
d e p r e s s i o n (im J a h r e s d u r c h s c h n i t t ) m i n d e s t e n s 1 4 b i s 1 5 ° b e t r a g e n hat.
1 Einleitung: G e g e n s t a n d d e r U n t e r s u c h u n g *)
Anschrift
des
Verfassers:
Prof.
Dr.
K.-EJ.
BROSCHE,
Institut für G e o g r a p h i s c h e W i s s e n s c h a f t e n d e r FU B e r l i n , Fachrichtung Physische Geographie. Grunewaldstr. 12165 Berlin
35.
Dieser Beitrag stellt die Fortsetzung d e s gleichnami gen Aufsatzes aus d e m Heft 4 6 v o n Eiszeitalter u n d Gegenwart dar, in d e m hauptsächlich glazigene
KARL-ULRICH BROSCHE
90
^
V
Eiskeilpseudomorphose (weichseizeitlich) ice-wedge cast, weichselian
Eiskeilpseudomorphose (älter als weichselzertlich oder mehrphasig) ice-wedge cast, older t h a n weichselian or polygenetic Kryturbationsformen, älter als weichselzeitlich angelegt proved periglacial involutions (pocket soil etc.)
_ —
Wechsel von Sand- und Lößschichten a n der nördlichen Lößgrenze, weichselzeitlich
sekundär-asymmetrisches Tal (ab Rehburger Stadium geformt) Stauchfalten in saalezeitlichen oder älteren Schichten (z.T. unter Einbeziehung älterer Sedimente)
Abb.
1 K a r t e d e r P e r i g l a z i a l e r s c h e i n u n g e n in O s t f a l e n Fig. 1 Map of periglacial structures in Ostfalen
W i r k u n g e n d e s pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbesondere d e s Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s ö s t l i c h e n Ostfalen ( E i s k e i l e , L ö ß - F l u g s a n d , a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
91
Zusammenstellung d e r wichtigsten Periglazialerscheinungen in Ostfalen, zugleich Erläuterung zu Abbildung 1 1. Weichselzeitliche oder ältere Eiskeile südlich des Ludgeri-Kreuzes bei Helmstedt (saalezeitliche oder elsterzeitliche, rotbraun verwit terte Sande als Füllmaterial in hangab verschleppten Eiskeilen und Frostspalten im Keupermergel), Länge 0,8-1,0 m, Breite 5-10 cm; außerdem Kryoturbationsformen, u. a. Wickelboden - vgl. BROSCHE ( 1 9 6 4 ) - gleichen Alters. 2. Wechselfolge von weichsei zeitlichen Lößschichten und eozänen Sandschichten unter einem weichselzeitlichem gelbem Löß in einer Baugrube in der Heinrich-Kremp-Straße im Helmstedter Stadtgebiet (Abb. 17). Nähe der nördlichen Lößgrenze. 3a. Sekundär-asymmetrisches Tal westl. der Lübbensteine, westl. Helmstedt in eozänen Sanden und quartären Deckschichten. 3b. dto. im S-N ziehenden Schuntertal nördl. Frellstedt (Abb. 18). Osthang zwischen Frellstedt und Süpplingenburg 20-25 ° geneigt. 4a. Steinsohle an Grenze Weichsellöß zu saalezeitlicher Grundmoräne in ehemaliger Tongrube Stegemann (südl. Helmstedt an der ehe maligen Feldscheune - heute Tagebau Helmstedt der BKB Helmstedt - Abb. 11 bei BROSCHE 1964). 5a. Stauchfalten (z. T. mit Spezialfältelung - Abb. 7 bei BROSCHE 1996) an der N- und E-Wand des ehemaligen Tagebaus Treue der BKB (Braunschweigische Kohlenbergwerke Helmstedt). 5b. dto. in der ehemaligen Ziegeleigrube Lehrmann am ehemaligen Bahnhof Emmerstedt (Abb. 6 bei BROSCHE 1996). 5c. dto. im Endmoränenzug des Rehburger Stadiums (Saaleeiszeit) südl. Weddel, Abb 13 bei BROSCHE (1996). 6. Sonderform einer möglichen Kryoturbationserscheinung in der ehemaligen Ziegeleigrube Stegemann am Weinberg nördl. Helmstedt (südl. der ehemaligen Abdeckerei)- vgl. Abb. 8 bei BROSCHE ( 1 9 9 6 ) .
7. Eiskeilpseudomorphosen an N-Wand des ehemaligen Tagebaus Treue der BKB Helmstedt. Länge 1,8 - 2,0 m, Breite 0,3 - 0,4 m, weich selzeitliche Formen - Abb. 11. 8. dto. an S-Wand des Tagebaus Helmstedt - Abb. 12 in diesem Beitrag. 9. dto. an E-Wand des Tagebaus Alversdorf (vgl. BROSCHE & WALTER 1991, Abb. 9 ü. 10, Foto 3-5). Weichelzeitliche Eiskeile in drei Eis keilstockwerken. 10. Weichselzeitliche Eiskeile mit 1,8-2,0 m Länge und 0,5 m Breite; saalezeitliche Eiskeile in saalezeitlichen glazifluvialen Sedimen ten am Nordschacht, 5 km westl. Helmstedt in der Eversschen Kiesgrube: mehrphasige 5 m lange Eiskeile - Abb. 9, 13 in diesem Bei trag. 11. Tektonischer Stich i. S. KEILHACKS (1931), auch atektonische Faltung genannt, in ehemaliger Eisensandsteingrube nördl. Rottorf im Liassandstein nordwestl. Helmstedt - Abb. 3 bei BROSCHE ( 1 9 9 6 ) .
12. Saalezeitliches oder elsterzeitliches Eiskeilnetz mit Eisadern bzw. Eisgängen von 2 m Tiefe in der ehemaligen Gemeindemergel grube Barmke am Krähenberg östl. Barmke (Mergel des Mittleren Keupers). Abb. 2-5 in diesem Beitrag. 13- Riesen-Wannen- und Kesselböden in der ehemaligen Ziegeleigrube Grasleben (am nördl. Ortsrand von Grasleben). Wahrscheinlich ab der Elster- oder Saale-Eiszeit gebildet. Abb. 16 bei BROSCHE (1996). 14. Ehemalige Kiesgrube westl. Hötensleben bei Schöningen, Kryoturbationsformen mit Taschen- und Spitzenböden in wahrscheinlich saalezeitlichen Sedimenten unter weichselzeitlichem Löß. Abb. 9, 10 bei BROSCHE (1996). 15. „Girlandenboden" in der Gemeindekiesgrube westl. Beierstedt. Wahrscheinlich in saalezeitlichen Sedimenten und wahrscheinlich von saalezeitlichem Alter. Abb. 11 bei BROSCHE ( 1 9 9 6 ) .
16. Mehrphasiger Eiskeil von 5,5 m Länge in der Gemeindekiesgrube Winnigstedt, südl. Schöppenstedt. Saalezeitlich (im unteren Teil) und weichselzeitlich im oberen Teil geformt. Abb. 14 in diesem Beitrag. Daneben ein 1 m langer plumper weichseleiszeitlicher Eiskeil mit weichselzeitlicher Lößfüllung. 17. Weichsel zeitliche Eiskeile in der ehemaligen Ziegeleigrube Roklum an der B 79 Wolfenbüttel - Halberstedt, von weichselzeitlichem Löß gefüllt. Plumpe Formen wie in Abb. 9 sichtbar und Sonderform (Abb. 10 in diesem Beitrag). Die weiselzeitliche Lößfüllung greift in Neokomton hinein. 18. Eiskeilnetz mit 6 m langen Eiskeilen in der ehemaligen Gemeindekiesgrube Ahlum am östl. Ortsrand von Ahlum (östl. Wolfenbüt tel). Abb. 6, 7 in diesem Beitrag. 19- Kryoturbationsformen („Girlandenboden") in der ehemaligen Kiesgrube Lucklum (westl. des Elms). Abb. 12 bei BROSCHE (1996). 20. Eiskeile in der ehemaligen Schotter- und Lößgrube nordöstl. Ampleben bei Schöppenstedt (vgl. BROSCHE & WALTHER 1991, S. 35, Abb. 13). Weichselzeitlicher Löß als Eiskeilfüllmaterial in saalezeitlichen glazifluvialen Sedimenten. 21. Kryoturbationsformen, möglicherweise mehrphasige Bildungen, in glazifluvialen, gestauchten Sedimenten des Endmoränenzuges des Rehburger Stadiums südl. Weddel. Abb. 13 bei BROSCHE (1996). 22. Taschenböden in der ehemaligen Gemeindekiesgrube am ehemaligen westl. Ortsrand von Heiligendorf. Abb. 14 bei BROSCHE (1996).
23. Syngenetische saalezeitliche Eiskeile und syngenetische saalezeitliche Kryoturbationsformen (Würge- und Taschenböden) in der Oker-Mittelterrasse nördl. Isingerode (südl. Wolfenbüttel). Eiskeile z. Z. nicht mehr aufgeschlossen; Kryoturbationsformen mit Dimen sionen von 1,0 bis 1,2 m im Ostteil der Kiesgrube noch gut aufgeschlossen. Abb. 18 in diesem Beitrag. 24. Elster- oder saalezeitliche und weichselzeitliche Solifluküonsschuttdecke nördl. des Heeseberges westl. von Jerxheim. Abb. 5 bei BROSCHE (1996).
Außerhalb der Kartendarstellung: 25. Saalezeitliche oder elster- und saalezeitliche Kryoturbationsformen (eventuell von syngenetischem Charakter) in den Oberterras sensedimenten des Weddebaches nördl. Weddingen (nördl. des Harliberges nördl. Goslar). Abb. 15 bei BROSCHE (1996). 26. Hakenschlagen in einer wahrscheinlich mehrphasig entstandenen Solifluktionsschuttdecke des Mittleren Buntsandsteins auf dem Friedhof von Salzgitter-Bad am Hamberg. Abb. 4 bei BROSCHE ( 1 9 9 6 ) .
27. Gelivationshorizont mit „Frostkesseln" im Doggersandstein bei Harenberg (westl von Hannover). Abb. 2 bei BROSCHE (1996).
92
KARL-ULRICH BROSCHE
d o m o r p h o s e n e i n g e g a n g e n werden, die nicht nur von regionaler B e d e u t u n g sind, s o n d e r n in dieser F o r m k a u m oder n o c h n i e dokumentiert w o r d e n sind. Aus d e m nördlichen Harzvorland liegen e t l i c h e ein drucksvolle A b b i l d u n g e n zu E i s k e i l p s e u d o m o r p h o sen v o n LUDWIG ( 1 9 5 8 ) u n d
BRÜNING ( 1 9 5 6 - 1 9 5 9 )
vor, allerdings aus d e m Bereich d e r e h e m a l i g e n DDR. In d e n Karten v o n P O S E R ( 1 9 4 7 - 1 9 5 1 ) , neuer dings v o n WASHBURN 1 9 7 9 , 2 8 4 - 292, z u s a m m e n f a s s e n d dargestellt, u n d in d e r Karte v o n KARTE & LIEDTKE
( 1 9 7 9 - veröffentlicht
in
WASHBURN 1979,
S. 3 0 0 ) w e r d e n n o c h k e i n e Eiskeile vermerkt, a u f der Karte v o n KAISER ( 1 9 7 9 ) - veröffentlicht in W A S H B U R N ( 1 9 7 9 : 2 9 ) - nur die v o n MANIA ( 1 9 6 5 ) , L U D W I G ( 1 9 5 8 )
Abb. 2: E h e m a l i g e M e r g e l g a i b e a m K r ä h e n b e r g östl. B a r m k e ( n o r d w e s t l . Helmstedt). Ausschnitt aus d e r e i n Eiskeilnetz a u f s c h l i e ß e n d e n W a n d . Teil e i n e s Eiskeils mit e i n e r Eisader, die a u s d e m Bild rechts n a c h o b e n herauszieht. D i e Keilspit ze u n t e n links n e b e n d e m 2 m langen Maßstab e n d e t 2,7 m u n t e r d e r Oberfläche. Links o b e n ein glaziales G e s c h i e b e als letzter Rest e i n e r G n i n d m o r ä n e . F o t o S o m m e r 1 9 6 3 :
Fig. 2: Former marl-pit east of the village of Barmke (nr. 12, fig. 1). Part of an ice-wedge cast net with an ice-wedge and a former ice-filled vain, similar to that former ice-vain visible in tag. 3. Strukturen, Solifluktionsschuttdecken u n d Kryotur b a t i o n s f o r m e n im Vordergrund des I n t e r e s s e s stan den. O b w o h l bereits in m e h r e r e n anderen Beiträgen ( B R O S C H E & WALTHER 1 9 7 8 ; 1 9 9 1 : 2 9 f.) e i n i g e B e m e r
k u n g e n zu Eiskeilen u n d Eiskeilgenerationen im Un tersuchungsgebiet g e m a c h t w o r d e n sind, erscheint es reizvoll u n d sinnvoll, die seit gut 3 0 J a h r e n in Ost falen g e s a m m e l t e n B e o b a c h t u n g e n vor a l l e m zum F o r m e n s c h a t z der Eiskeile zu d o k u m e n t i e r e n , zu analysieren und zu datieren. Dies u m s o mehr, als der g r ö ß t e Teil der Aufschlüsse mittlerweile in der früheren Form nicht m e h r existiert. Auf d i e Abbil dung u n d B e s c h r e i b u n g einer g r o ß e n Anzahl v o n „normalen" Eiskeilen wird hier w e i t g e h e n d verzich tet; dafür wird a u f e i n i g e Sonderformen v o n eisk e i l ä h n l i c h e n Gebilden, b e s o n d e r s tief r e i c h e n d e Eiskeile u n d mehrphasig entstandene Eiskeilpseu
und BRÜNING ( 1 9 5 6 , 1 9 5 9 ) veröffentlichten F o r m e n . Auf e i n e n ausführlichen Literaturüberblick wird hier verzichtet (vgl. Teil I ) . Alle im Untersucluingsgebiet angetroffenen E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e n , Kryoturba tionsformen, glazigenen Strukturen s o w i e die im T e x t b e h a n d e l t e n s o n s t i g e n Periglazialerscheinungen sind in der Abb. 1 verzeichnet. W i e im Teil I (Eis zeitalter u n d Gegenwart B d . 4 6 , 1996) w e r d e n die an der O b e r f l ä c h e (z. T. u n t e r w e i c h s e l z e i t l i c h e m L ö ß ) a n s t e h e n d e n G r u n d m o r ä n e n a b l a g e r u n g e n u n d glazifluviatilen Sedimente b i s z u m Vorliegen g e n a u e r e r U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e als saalezeitliche Sedi m e n t e d e r Drenthezeit a n g e s e h e n . D a b e i b i n i c h mir b e w u ß t , d a ß g e n a u e sedimentpetrograpfusche Un tersuchungen, w i e sie in jüngster Zeit in e i n i g e n Di plomarbeiten aus d e m G e o l o g i s c h e n Institut d e r T H H a n n o v e r vorgelegt w o r d e n sind, eventuell zu Umdatierungen führen k ö n n e n . Die Begriffe Eiskeile u n d E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e werden hier s y n o n y m verwendet. 2 Eiskeilnetze An z w e i Lokalitäten: in d e r e h e m a l i g e n G e m e i n d e m e r g e l g r u b e von B a r m k e a m K r ä h e n b e r g östl. B a r m k e (bei Helmstedt - Nr. 12 in Abb. 1 ) u n d in der e h e m a l i g e n G e m e i n d e k i e s g r u b e Ahlum (östl. W o l fenbüttel - Nr. 18 in A b b . 1 ) wurden Eiskeilnetze g e funden. Bereits HARBORT ( 1 9 1 4 ) schreibt zu d e r Mer g e l g r u b e nordöstl. B a r m k e wörtlich: „Unter einer d ü n n e n , bis 1/2 m m ä c h t i g e n D e c k e v o n n o r d i s c h e n S a n d e n und Resten v o n G e s c h i e b e l e h m zeigt sich die O b e r f l ä c h e des K e u p e r s bis zu etwa 1 m Tiefe durch die Einwirkung d e s Inlandeises vielfach g e staucht u n d gestört. Spalten, die oft bis 2 m tief hin a b g e h e n , sind durch diluviale S a n d m a s s e n ausge füllt." Hier w u r d e im J a h r e 1 9 6 3 die gesamte völlig über w a c h s e n e Ostwand d e r Mergelgrube, die teilweise heute n u r n o c h mit ca. 4 5 ° abfällt, a u s g e g r a b e n , w o bei im Abstand von 6 bis 10 Metern acht Eiskeile und
Wirkungen d e s pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, i n s b e s o n d e r e des Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s (istlichen Ostfalen (Eiskeile*. L ö ß - E l u g s a n d . a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
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A b b . 3: D i e s e l b e Lokalität w i e b e i A b b . 2 . Ü b e r d e m 1 m l a n g e n M a ß s t a b e i n e e h e m a l i g e Eisader, d i e h e u t e w i e alle Eis k e i l p s e u d o m o r p h o s e n b e i B a r m k e m i t rotbrauner, l e h m i g - t o n i g e r G r u n d m o r ä n e ausgefüllt ist. D e r o b e r e T e i l d e r E i s a d e r e n d e t c a . 1,0 b i s 1,3 m unter d e r O b e r f l ä c h e . Erläuterung i m T e x t . F o t o S o m m e r 1 9 6 3 .
Fig. 3: Same locality as in Fig LA former ice-filled vain, now filled with morainic material from the Drenthe or Elsterperiod - as all the other ice-wedge casts near Barmke - above the 1 m scale. Photo summer 1963. eiskeilähnliche Strukturen z u m V o r s c h e i n k a m e n . Man befindet sich hier bereits nördlich der nördli c h e n Lößgrenze in einem recht unfruchtbaren G e biet des mittleren Keupers, in d e m P e l o s o l e lediglich Wiesen u n d W a l d tragen. D a ß h i e r ehemals eine e l ster- oder drenthezeitliche G r u n d m o r i i n e verbreitet war, erkennt m a n an g e l e g e n t l i c h e n spärlichen R e sten einer G r u n d m o r ä n e im T o p d e s Aufschlusses, vor allem a b e r a n d e n Füllmassen d e r Fiskeile u n d eiskeilähnlichen Gebilden. Sie b e s t e h e n aus e i n e r stark tonigen, tief rotbraun gefärbten G n i n d m o r ä n e , die einige nordische G e s c h i e b e enthält. Die o b e r sten 0 , 8 bis 1 , 0 m der gesamten Aufschlußwand sind nicht durch die Einwirkung d e s Inlandeises vielfach gestaucht (HARBORT 1 9 1 4 ) , s o n d e r n intensiv frostdy namisch verknetet und durch h o l o z ä n e Verwitte rungsprozesse „aufgeweicht" w o r d e n . Auf d i e s e W e i s e wurde d e r ehemalige K o n t a k t zwischen d e n Eiskeilen u n d eiskeilähnlichen G e b i l d e n (Abb. 2 - 5 ) u n d dem Liefergebiet für das Füllmaterial der Eiskei le unterbrochen o d e r zu e i n e m d ü n n e n „Schlauch" (Abb. 4 ) umgestaltet. In Abb. 2 ist d e r o b e r e Teil d e r eiskeilähnlichen Struktur völlig v o m keilfüllenden Deckmaterial a b
geschnürt w o r d e n . Die b e s o n d e r s d u n k l e F a r b e d e s eiskeilähnlichen Gebildes resultiert aus d e m U m stand, d a ß d a s Füllmaterial künstlich entfernt w u r d e , um n o r d i s c h e G e s c h i e b e aufzuspüren. D a s G e b i l d e in Abb. 2 besitzt einerseits e i n e n d ü n n e n frostspaltenartigen Fortsatz im unteren Teil, andererseits zieht ein e h e m a l i g e s „Eisblatt" b z w . e i n e h e m a l i g e r „Eisgang" n a c h rechts oben, w i e e r in Abb. 3, hier in e i n e m w e i t e r e n Beispiel, vollständig abgebildet ist. Ähnliche F o r m e n wurden im d e u t s c h s p r a c h i g e n Raum m.W. b i s h e r n o c h nicht abgebildet. D i e b e i KAISER ( 1 9 5 8 , A b b . 8 ) d o k u m e n t i e r t e n E i s g ä n g e b e
sitzen insofern e i n e gewisse Ähnlichkeit mit d e n hier publizierten F o r m e n , als sie als isolierte e h e m a l i g e Eisblätter ü b e r mehrere Meter parallel zur O b e r fläche verlaufen. Die einzigen F o r m e n aus B a r m k e , die h e r k ö m m l i c h e n Eiskeilen ähneln, sind in A b b . 4 und 5 zu e r k e n n e n . D i e W a n d ist in b e i d e n Fällen 6 0 bzw. 4 0 ° geneigt. B e i m Eiskeil der Abb. 4 erkennt m a n einer seits e i n e Aufspaltung der Keilspitze a m unteren Bildrand, andererseits rechts n e b e n d e m O b e r e n d e des Maßstabs Reste einer lehmgefüllten e h e m a l i g e n Eisader. D e r Eiskeil von Abb. 5 ragt deshalb aus d e r
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t a u s e n d f a c h e n Gefrier- und T a u p r o z e s s e s in d e n o b e r e n 0,8 - 1,0 Metern erscheint es sinnvoll, die Eis keilbildung u n d spätere -verfüllung zumindest in die vorletzte Kaltzeit zu stellen. Mit dieser D e u t u n g ver trägt sich a u c h die Tatsache, d a ß die vermutlich drenthezeitliche oder elsterzeitliche G r u n d m o r ä n e trotz flacher O b e r f l ä c h e n f o r m e n w e i t g e h e n d a b g e tragen w o r d e n ist. Die Eiskeilfüllung m u ß zu e i n e r Zeit erfolgt sein, als n o c h g e n ü g e n d G m n d m o r ä n e v o r h a n d e n war. Wären die Eiskeile erst am E n d e der Weichselzeit o d e r in der Weichseleiszeit fossil g e worden, s o hätte wahrscheinlich nicht g e n ü g e n d Eiskeilfüllmaterial zur Verfügung gestanden. E i n e Mehrphasigkeit der Bildung d e r Eiskeile u n d eis k e i l ä h n l i c h e n Gebilde b e i B a r m k e ließ sich nicht feststellen ( s . u . ) .
A b b . 4: Eiskeil mit zwei k l e i n e n S p i t z e n v o n i n s g e s a m t 2 m Länge e n d e t im o b e r e n Teil an e i n e m Eisblatt b z w . an e i n e r Eisader (Lokalität w i e bei A b b . 2 u n d 3 ) D i e o b e r s t e n 1,0 bis 1,3 m d e s K e u p e r m e r g e l s sind intensiv k r y o t u r b a t v e r knetet, w o d u r c h alle E i s k e i l o b e r t e i l e fast völlig v o m Eiskeilfüllmaterial ( e i n e r w a h r s c h e i n l i c h drenthezeitlichen oder elsterzeitlichen Moräne) abgeschnürt wurden. Foto S o m m e r 196.3.
Fig. 4: Same locality as fig. 2 and 3- Ice-wedge cast with two little splits at its lower end. Length of the ice wedge feature 2 m. The ice-wedge cast ends in the upper part at a former ice-vain. The upper 1,0 to 1,3 m of the Keuper-mar! are intensively cryoturbated with the result, that all upper parts of the ice-wedge structures are separated from the Saalian or Elsterian morainic material you now find in the former ice-wedges. Photo sum mer 1963. W a n d heraus, weil das m ü r b e graue Mergelmaterial des mittleren Keupers leicht abgekratzt w e r d e n konnte, s o d a ß die rotbraune lehmige Keilfüllung wenigstens u m 10 c m aus d e r W a n d herausragt. Im internen S p r a c h g e b r a u c h w u r d e dieser Eiskeil w e gen s e i n e r Ähnlichkeit mit d e m Umriß Italiens „Eis keil Italien" genannt. In dieser einzigartigen F o r m präsentiert sich der Lehmkeil allerdings nur, weil die W a n d hier nur ca. 4 0 ° g e n e i g t ist. Aufgrund d e r Abschnürung d e s Keilfüllmaterials durch d e n Vorgang von Kryoturbation bzw. d e s viel
D a s zweite Eiskeilspaltennetz innerhalb des Unter s u c h u n g s g e b i e t e s war in d e n 6 0 e r J a h r e n a m östli c h e n Ortsrand von Ahlum (östl. Wolfenbüttel) in d e r ehemaligen Gemeindekiesgrube aufgeschlossen (Nr. 18 in A b b . 1 ) . Ein langer W - E streichender Kies rücken, d e r durch zur O k e r e n t w ä s s e r n d e B ä c h e herausgeformt wurde, wird hier von einer sehr d ü n nen, k a u m 1 m Mächtigkeit m e s s e n d e n w e i c h s e l zeitlichen L ö ß d e c k e ü b e r z o g e n . D i e a u s g e b e u t e t e n Kiese w e i s e n e i n e Mächtigkeit v o n mindestens 7 - 8 Metern auf. Im Gegensatz z u m Eiskeilspaltennetz v o n B a r m k e erreichen die hier a u f g e s c h l o s s e n e n Eiskeile d u r c h w e g die recht selten v o r k o m m e n d e Länge v o n 6 Metern (Abb. 6 ) . D e r Abstand d e r ein zelnen, ü b e r w i e g e n d mit glazifluvialen K i e s e n g e füllten Eiskeile beträgt z w i s c h e n 8 und 12 Metern (Abb. 7 ) . W i e Abb. 5 zeigt, fungieren als Füllmateri al des n a c h unten sich v e r s c h m ä l e r n d e n Eiskeils ü b e r w i e g e n d die glazifluvialen Kiese, die a u c h die H a u p t m a s s e d e r Aufschlußbwand darstellen. Ledig lich der o b e r s t e Teil des Füllmaterials b e s t a n d aus lehmigen moränalen Sedimenten, wahrscheinlich aus der Drenthezeit. Von e i n e r Mehrphasigkeit d e r Eiskeilbildung kann im G e g e n s a t z zu anderen L o k a litäten 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 (s. u . ) nicht s i c h e r g e s p r o c h e n w e r d e n . Da kein w e i c h s e l zeitlicher L ö ß als Füllmaterial gefunden w u r d e , w i r d der Eiskeil als drenthezeitlich o d e r älter eingestuft. 3 Vorkommen einphasiger, m ä ß i g tiefer Eiskeile Die ü b e r w i e g e n d e Anzahl der aufgefundenen Eiskei le gehört in die Gruppe der einphasig entstandenen, 1 bis 2,5 m tiefen Eiskeilpseudomorphosen. In d i e s e r G r u p p e lassen sich mit einiger Sicherheit j ü n g e r e (weichseleiszeitliche) und ältere ( w a h r s c h e i n l i c h saalezeitiiehe) Formen unterscheiden. Innerhalb d e s weichselzeitlichen Lößprofils im T a g e b a u Alversdorf sind s o g a r m e h r e r e Eiskeilstockwerke anzutreffen ( B R O S C H E & WALTHER 1991: 2 8 f., F o t o 3 und
4).
Wirkungen des pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbesondere des Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s östlichen O s t f a l e n ( Eiskeile. Löls-Flugsand, a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
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Si
te A b b . 5: D e r b e e i n d n i c k e n d s t e Eiskeil, d e r w e g e n s e i n e r F o r m ..Eiskeil Italien" g e n a n n t wird. D i e W a n d ist hier n u r c a . 4 0 ° geneigt; d e s h a l b k o n n t e die m o r ä n a l e F ü l l m a s s e in d i e s e r W e i s e a u s g e g r a b e n w e r d e n . D i e s e r Eiskeil besitzt e b e n f a l l s zwei Spitzen. T i e f e d e s Keiles 1.5 m. F o t o S o m m e r 1 9 6 3 .
Fig. 5: Same locality as in fig 1 - 3. The best developed ice-wedge cast, which got the name ice-wedge „Italia" from ist similarity to Ita ly's form. Inclination of the pit wall ca. 40°. Therefore the morainic filling could be excavated; this ice-wedge cast also posesses two splits at ist lower end. Depth of the structure 1.5 m. Photo summer 1963. Die Kiesgrube Evers am Nordschacht (5 km westl. Helmstedt südl. der Bundesstraße 1, Nr. 10 in A b b . 1) ist seit 3 0 J a h r e n eine Fundgrube, was das Auftre ten periglazialer P h ä n o m e n e betrifft. Glazifluviale Sande und Kiese in einer Mächtigkeit von 10-15 m ü b e r e o z ä n e n Sanden bilden die Hauptmasse d e s Aufschlusses. Überdeckt w e r d e n die glazifluvialen Sande und Kiese von einer teils sandig-kiesigen G r u n d m o r ä n e (Abb. 8 ) , teils v o n e i n e r lehmig-tonigsandig-kiesigen G r u n d m o r ä n e , die ihrerseits v o n unterschiedlich mächtigem, ungegliedertem w e i c h selzeitlichem Löß überzogen wird. Eine z.T. deutlich entwickelte Parabraunerde ist a u f d e m Löß ausgebil det ( a u f A b b . 8 abgeräumt). D e r gesamte quartäre Sedimentkörper, der vermutlich saalezeitlichen (drenthezeitlichen) Alters ist, weist an seiner B a s i s U n e b e n h e i t e n , ja deutliche S p r ü n g e mit 0,5 bis 1 m Vertikalversetzungen auf, w a s a u f quartäre T e k t o n i k hinweist. I n n e r h a l b des quartären Sedimentkörpers gibt es hierfür allerdings k e i n e Anzeichen. D e r in Abb. 8 abgebildete Eiskeil enthält als Füllma terial e i n e rotbraun gefärbte, steinig-kiesige Grund
m o r ä n e mit s c h w a c h l e h m i g e n Anteilen, vielleicht im tinteren Teil auch glazifluviale Sedimente. D i e G r u n d m o r ä n e entstammt offenbar der Schicht 1. D i e rötlich-braune Verfärbung d e s Füllmaterials findet sich im unteren Teil der G m n d m o r ä n e rechts u n d links der Eiskeilschultern ebenfalls wieder und ist in Ostfalen typisch für G r u n d m o r ä n e n im Altmoränen gebiet. F o l g e n d e Deutung d e s Aufschlußbildes scheint mir plausibel zu sein: In den glazifluvialen Sanden und K i e s e n (Schicht 2 ) hatte sich vor Heran n a h e n des Eises ein Eiskeilnetz entwickelt, w e l c h e s v o n d e m v o r s t o ß e n d e n Eis überdeckt wurde. W a h r scheinlich handelte e s sich u m drenthezeitliche Vor gänge. Nach d e m Abtauen d e s Eises konnte die im R a h m e n des Eisabtauvorganges abgelagerte Grund m o r ä n e als Füllmaterial der E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e fungieren. Es handelt sich also in j e d e m Falle u m ei n e n präweichselzeitlichen Eiskeil, d e s s e n Füllmate1) Im unteren Teil dieses ca. 1 m langen Lößkeiles wurde die links und rechts vom Keil befindliche Löls-Schmutztapete ebenso wenig entfernt wie ca. 2 m unterhalb des Tops des Aufschlusses über der Kies-Eiskeilfüllung.
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sich im Februar 1994 mit a n d e r e m Füllmaterial ver s e h e n e jüngere Formen, allerdings an der in k n a p p 30 J a h r e n ein w e n i g nach Norden zurückverlagerten Wand. Abb. 9 zeigt ein Beispiel des e h e r p l u m p e n Eiskeiltyps, der mit ungegliedertem weichselzeitli c h e m Löß gefüllt ist und nur 1-1,3 m tief in die w a h r scheinlich drenthezeitliche G r u n d m o r ä n e h i n e i n greift. Die Breite am o b e r e n E n d e entspricht in e t w a der maximalen Tiefe. Es besteht kein Zweifel daran, d a ß es sich hierbei um ein weichselzeitliches G e b i l de handelt. D i e Form ist nicht u n g e w ö h n l i c h , d e n n in Winnigstedt (südl. S c h ö p p e n s t e d t n a h e der e h e maligen Z o n e n g r e n z e ) tind in der e h e m a l i g e n Zie geleigrube R o k l u m fanden sich hier nicht a b g e b i l d e te ähnliche Eiskeile. Zu dieser G r u p p e der einphasigen mäßig l a n g e n Eiskeile g e h ö r e n mehrere V o r k o m m e n in der e h e maligen Ziegeleigrube Roklum (Nr. 17, A b b . 1 ) , a n der Nordwand des e h e m a l i g e n T a g e b a u s T r e u e , a n der Südwand des T a g e b a u s Helmstedt (Nr. 7, Karte 1, Nr. 8, Abb. 1 ) , im T a g e b a u Alversdorf n a h e d e m Stellwerk (Nr.
Abb. 6: Circa 6 m langer Eiskeil als Teil eines Eiskeilspaltennetzes in der ehemaligen Gemeindekiesgrube Ahlum am östlichen Dorfrand (Nr. 18 in Karte 1). Maßstab ein Klapp spaten im unteren Teil rechts neben dem Keilende. Breite an der Keilschulter 0,6 bis 0,7 m. Füllmasse sind die den Aufschluß beherrschenden glazifluvialen Sande, Kiese und Schotter, im oberen Teil auch Reste einer rotbraun ver witterten, wahrscheinlich drenthezeitlichen Grundmoräne. Eine ehemalige dünne l.ößschicht wurde künstlich enlfernt. Foto Sommer 1963: Fig. 6: Ice-wedge cast with a length of 6 m as part of a greater net of ice-wedge casts (nr. 18, map 1). Locality of figure 6 is the former village gravel pit of Allium, east of Wolfenbüttel. Asscale a little spade with a length of 0.5 m is used, visible at the right hand side of the lower end of the ice-wedge structure. The upper part of the structure is 0,6-0,7 m large. The ice-wed ge is mainly filled with the same glaciiluvial material of the Drenthe or Elster time, which forms the wall of the whole pit. In the upper part of the structure there can be seen a rest of a redbrown morainic sediment. Weichselian loess is moved away above the structure. Photo summer 1966.
rial b e s o n d e r s in der E e m z e i t kräftig verwittern konnte. V o n diesem Eiskeiltyp g a b es 1 9 6 5 weitere Beispiele in derselben G r u b e , die sich im F e b m a r 1994 d u r c h weitere Funde bestätigten ( a u f Abbil d u n g e n wird hier verzichtet). Auf einen mehrphasi gen Eiskeil an der gleichen W a n d wird im n ä c h s t e n Kapitel e i n g e g a n g e n . An der N o r d w a n d des g l e i c h e n Aufschlusses fanden
9, Abb.
1) ( B R O S C H E & WALTIIER
1991:
29 f . ) , in B a u g r u b e n südl. des LLidgerikreuzes b e i Helmstedt (Nr. 1, Abb. 1) und in der G e m e i n d e k i e s g n i b e bei Winnigstedt (Nr. 16, Abb. 1). Nur drei F o r men seien hier b e s p r o c h e n und abgebildet. Zunächst erscheint mir ein merkwürdiges, mit L ö ß gelulltes G e b i l d e an der E - W a n d der e h e m a l i g e n Ziegeleigrube Roklum b e m e r k e n s w e r t zu sein ( A b b . 10). Es ist w o h l eine Definitionsfrage, o b m a n h i e r von zwei schräg abwärts z i e h e n d e n Eisadern o d e r von zwei s c h m a l e n Eiskeilen mit einer g e m e i n s a men Wurzel spricht. Die G e b i l d e sind 1,5 bis 2 m lang, mit hellem, kalkhaltigem, jungweichselzeitlic h e m Löß gefüllt und r e i c h e n in kreidezeitlichen grüngrauen N e o k o m t o n hinein. Mit ziemlicher Si cherheit kann aufgrund v e r g l e i c h e n d e r lößstratigraphischer Untersuchungen von e i n e m Alter j ü n g e r als das Deenekamp-Interstadial a u s g e g a n g e n w e r d e n ; denn nur im jüngeren J u n g w e i c h s e l l ö ß treten in d i e ser G e g e n d die hellgelben kalkhaltigen Lösse auf, die hier das Füllmaterial stellen. W e g e n seiner klassischen F o r m sei ein Eiskeil v o n der Nordwand des e h e m a l i g e n T a g e b a u s T r e u e a b gebildet und kurz b e s p r o c h e n ( A b b . 10 - Nr. 7, A b b . 1). Es handelt sich um e i n e lößgefüllte Eiskeil-pseud o m o r p h o s e von ca. 2 m Länge, die in mittel-oligozänen Septarienton mit Septarien (vgl, rechts u n t e n n e b e n d e m Maßstab, e i n e m K l a p p s p a t e n ) eingreift. Links v o m o b e r e n Ende des Eiskeils befindet sich ei ne Krotowine, rechts v o m o b e r e n E n d e des Eiskeils und über d e m Eiskeil b e o b a c h t e t man z.T. Löß, der wahrscheinlich durch Tiefpflügen erfaßt w o r d e n ist. Beide Keilscluiltem sind mäßig a u f g e b o g e n , w i e a u s s c h w a c h e n Farbtinterschieden des a n g r e n z e n d e n Materials e r s c h l o s s e n w e r d e n kann. B e z ü g l i c h der zeitlichen Einstufung gelten die g l e i c h e n A u s s a g e n ,
Wirkungen d e s pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbesondere des Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s östlichen O s t f a l e n ( E i s k e i l e , L ö ß - F l u g s a n d , a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
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A b b . 7: D a s b e d e u t e n d s t e E i s k e i l s p a l t e n n e t z d e s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s a n d e r O s t w a n d d e r e h e m a l i g e n G e m e i n d e k i e s g r u b e A h l u m . W i e in W i n n i g s t e d t a m Nordrand d e s M a g d e b u r g - O s c h e r s l e b e n e r Urstromtales u n d b e i W e g e l e b e n a m Südrand d e s g l e i c h e n U r s t r o m t a l e s a u c h hier ein m ä c h t i g e r W - E s t r e i c h e n d e r K i e s r ü c k e n a u s glazifluvialem Material. Mindestens 6 K i e s k e i l e v o n je 6 m L ä n g e e r k e n n b a r . F o t o S o m m e r 1963.
Fig. 7: The most important net of ice-wedge casts in the observation area of eastern Lower Saxony. Same locality as fig 5 (nr. 18, map 1). Eastern wall of the gravel pit of Ahlum, east of Wolfenbüttel. At least 6 big ice-wedge casts with a higth of 6 m are visible in glacifluvial sediments extending in W-E-direction and building up a broad gravel wall as at both sides of the Magdeburg-OscherslehenerUrsiromtal nearby. Photo summer 1963.
die zum zuletzt b e h a n d e l t e n Eiskeil gemacht w o r den sind. Der in Abb. 12 dargestellte Eiskeil v o m Südrand d e s T a g e b a u s Helmstedt gehört, w a s seine zeitliche Einstufung als hochjungweichselzeitlich.es G e b i l d e anbetrifft, in die gleiche G r u p p e w i e die beiden zu vor b e h a n d e l t e n Formen (Nr. 8, A b b . 1). Auch h i e r fungiert deutlich heller g e l b e r J u n g w e i c h s e l l ö ß als Füllmaterial. D i e s e r helle g e l b e kalkhaltige Löß w u r de als u n g e s c h i c h t e t e r F r e m d l ö ß angeweht, als o d e r nachdem der geschichtete L ö ß der Hauptmasse (Schicht 3 ) , d e r viele lokale K o m p o n e n t e n enthält, a n g e w e h t u n d v o n einer Eiskeilbildung durchschla gen w o r d e n w a r . B e m e r k e n s w e r t ist die Aufschleppung d e s g e s c h i c h t e t e n Jungweichselzeitlichen Los ses an d e r r e c h t e n Keilschulter und die fast tas c h e n b o d e n a r t i g e Verformung d e s gelben, k a l k h a l tigen j u n g w e i c h s e l z e i t i c h e n Losses (Schicht 2 ) rechts n e b e n d e m o b e r e n Teil des Eiskeils. D i e s c h w a c h e B o d e n b i l d u n g im Lößpaket 1 greift ü b e r den Löß d e r Schicht 2 h i n w e g . B e i diesem L ö ß k e i l handelt e s sich, w a s bisher n o c h kaum b e o b a c h t e t worden ist, u m eine K o m b i n a t i o n aus e p i g e n e t i s c h e m Eiskeil u n d s y n g e n e t i s c h e r schmaler, unter schiedlich gut e r k e n n b a r e r Frostspalte (vgl. a u c h GALLWITZ 1 9 4 9 ; KAISER I 9 6 0 ; 1 2 6 ) . D i e s e scheint
vom
unteren R a n d d e r Abbildung a u s allmählich n a c h o b e n g e w a c h s e n zu sein. Ztim Alter dieser s y n g e n e tischen Frostspalte k ö n n e n k e i n e sicheren A u s s a g e n
g e m a c h t werden, da d a s Alter d e s Losses von Schicht 3 Lind des unten in H ö h e des Maßstabs sicht baren Losses nicht sicher eingestuft w e r d e n kann. 4 Mehrphasig entstandene Eiskeilpseudomorphosen D e r in A b b . 13 dargestellte 5 m lange Eiskeil wurde 1966 in d e r s c h o n mehrfach erwähnten K i e s g r u b e Evers a m Nordschacht 5 k m westl. v o n Helmstedt angetroffen (Nr. 10 in Abb. 1). Nirgendwo sonst w a ren die staffelbruchartigen Versetzungen d e r d e m Eiskeil b e n a c h b a r t e n S c h i c h t e n s o deutlich ausge prägt w i e in diesem Beispiel. Am T o p d e s Auf s c h l u s s e s sind als ckinkler Streifen letzte R e s t e e i n e r rotbraun verwitterten G r u n d m o r ä n e ( w a h r s c h e i n lich aus d e r Drenthezeit) e r k e n n b a r , w ä h r e n d der g e s a m t e weichselzeitliche L ö ß hier künstlich a b geräumt w o r d e n ist. D i e Hauptmasse d e r Auf s c h l u ß w a n d stellen glazifluviale S a n d e u n d Kiese mit Kreuzschichtung o d e r b o g i g e r S c h r ä g s c h i c h tung. W ä h r e n d die Hauptmasse der Eiskeilfüllung in einen älteren Teil der Saalekaltzeit zu stellen sind, läßt sich im o b e r e n Teil d e s Eiskeils e i n e zweite dunklere Füllmasse e r k e n n e n , die ü b e r w i e g e n d aus Moränenmaterial besteht. D i e s weist a u f e i n e Reaktivierung d e r Eiskeilbildung in e i n e m j ü n g e r e n Sta dium d e s Drenthe-StadiLims hin, zu e i n e m Zeit punkt, b e v o r das Eis s e i n e G r u n d m o r ä n e ablagerte.
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Abb. 8: Ü b e r 2 m langer Eiskeil an d e r N o r d w a n d der K i e s g r u b e E v e r s a m N o r d s c h a c h t ( 5 k m westl. Helmstedt, südl. der B 1 - Nr. 1 0 d e r Karte 1 ) . B r e i t e a n d e r Keilöffnung 4 0 45 c m . Ü b e r S c h i c h t 1, e i n e r s t e i n i g - k i e s i g e n G r u n d m o r ä n e , w u r d e d e r w e i c h s e l z e i t l i c h e L ö ß künstlich entfernt. S o w o h l S c h i c h t 1 als a u c h Eiskeilfüllmaterial d u r c h E i s e n m o bilisierung r o t b r a u n verwittert u n d verfestigt g e g e n ü b e r d e n glazifluvialen S a n d e n , K i e s e n u n d S c h o t t e r n ( S c h i c h t 2). Foto S o m m e r 1965.
Fig. 8: A 2 m long ice-wedge cast at the northern pan of the great gravel pit of Evers near the Nordschacht, 5 km west of Helmstedt (nr. 10, fig. 1). Upper pan of the gravel-filled struc ture is 0,4-0,45 m large. In the top of the pit Weichselian loess and pan of a gravel morainic sediment were removed. All se diments filling the ice-wedge cast are cementated by mobilized iron. Main sediment of the pit (nr. 2, fig. 1) consists of glacifluvial sediments probably of Drenthe-age. Photo S T I M M E R 1905.
Wäre diese Deutung richtig, so wären atich für den älteren Abschnitt der Saalekaltzeit (wahrscheinlich der Drenthezeit), w a s nicht verwunderlich ist, m e h rere P h a s e n des DauerfrostbodenaLifbatis und Dau erfrostbodenabbaus e r w i e s e n . In etwas modifizier-
A b b . 9: Massiger, r e c h t breiter und n i c h t s e h r tiefer E i s k e i l mit Lößfüllung an d e r N o r d w a n d d e r K i e s g n i l i e E v e r s a m N o r d s c h a c h t 5 k m w e s t l . v o n H e l m s t e d t . M a ß s t a b ein 1 m langer Spaten. Foto Februar 1994.
Fig. 9: In the upper pan very large and at the whole not verydeep ice-wedge cast, which was often found as a special ex ample of a Weichselian ice-wedge, mostly filled with Weichse lian loess (nr.10, fig. 1). Northern wall ot the huge gravel pit at the Nordschacht near Helmstedt. As scale serves a i m lang spade. Photo February 1994. 7
ter Form läßt sich das gleiche P h ä n o m e n der Reaktiv i e m n g einer bereits mit älterem Material gefüllten Eiskeilspalte in der G e m e i n d e k i e s g r u b e Winnigstedt (südl. S c h ö p p e n s t e d t ) b e o b a c h t e n ( A b b . 13 - Nr. 1 6 in Abb. 1) . Hier sind 8-10 m mächtige glazifluviatile S a n d e und Kiese aufgeschlossen; die steinigen An teile b e s t e h e n ü b e r w i e g e n d aus M u s c h e l k a l k g e r ö l len, die aus der Asse-Fortsetzung o d e r aus d e m Elm stammen. Ein langer Kiesrücken verläuft hier in W E-Richtung parallel zum M a g d e b u r g - O s c h e r s l e b e n e r Urstromtal. D i e Abbildung 13 läßt diesen in N-S
Wirkungen d e s pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbesondere des Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s östlichen O s t f a l e n ( E i s k e i l e , L ö ß - F l u g s a n d , a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
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A b b . 10: Z w e i mit LöfS gefüllte E i s a d e r n b z w . Eiskeile v o n 2 M e t e r u n d k n a p p 2 Meter Länge in d e r e h e m a l i g e n Z i e g e l e i g r u b e R o k l u m (südl. S c h ö p p e n s t e d t , Nr. 17, Karte 1 ) . D e r h o c h w e i c h s e l z e i t l i c h e g e l b e L ö ß ( 1 ) liefert d a s Füllmaterial für die e i s k e i l ä h n l i c h e n Strukturen, d i e in N e o k o m t o n h i n e i n r e i c h e n . W a n d e t w a 45° g e n e i g t . F o t o S o m m e r 1966.
Fig. 10: Two former ice-vains or ice-wedge casts filled with very young upper Weichselian loess with a length of about 2 m. Former pit of the brick factory of Roklum (south of Schöppenstedt - nr. 17. fig. 2). The ice-wedge cast penetrates in neocomic clay. Inclina tion of the wall ca. 45°. Photo summer 1966. Richtung a u f g e s c h l o s s e n e n K i e s r ü c k e n e r k e n n e n . Die Eiskeilfüllung stellt sich b e s o n d e r s im unteren Teil ( n e b e n u n d über d e m Z o l l s t o c k ) als Positivform in d e r K i e s w a n d dar. Sie reicht j e d o c h noch bis 0 , 4 0 , 5 m unterhalb de Zollstocks bis etwa in H ö h e d e s rechten F u ß e s meines S o h n e s hinab. D i e Positivform der Eiskeilfüllung erklärt sich a u s einer intensiveren Verfestigung d e s Eiskeilfüllmaterials, die offenbar durch e i n e stärkere Wasserabfuhr u n d Kalkausfäl lung in d e r Eiskeilspalte hervorgerufen wurde. I m obersten Meter besteht d e r Eiskeil ü b e r w i e g e n d a u s weichselzeitlichem Löß ( a n dunkler Farbe e r k e n n bar); darunter folgt als Keilfüllung Kies und ein G e misch aus Kies und Löß. E b e n s o w i e die Eiskeile i m westlich g e l e g e n e n Ahlum ( A b b . 6 und 7 ) handelt e s sich um ein 5 , 0 - 5 , 5 m langes Eiskeilgebilde, d e m sich c a . 2 0 m weiter nördlich (hier nicht abgebildet) ein zweiter, nur gut 1 m tief reichender Lößkeil zu gesellt. D i e s e r ähnelt im Prinzip d e m in Abb. 9 sicht baren p l u m p e n Keil v o m Nordschacht westlich Helmstedt. D i e Deutung d e r hier vorgefundenen Verhältnisse lautet f o l g e n d e r m a ß e n : D i e Haupteis keilbildung g e s c h a h - ein drenthezeitliches Alter d e r glazfluviatilen Sande, Schotter u n d Kiese vorausge setzt - n o c h innerhalb d e r Saalekaltzeit. W e g e n d e r sich deutlich nach u n t e n verjüngenden Keilform
dürfte w i e in allen a n d e r e n dargestellten B e i s p i e l e n eine e p i g e n e t i s c h e Eiskeilbildung v o r g e l e g e n h a ben. Später in der Weichselkaltzeit m u ß e s zu einer s c h w a c h e n W i e d e r b e l e b u n g der Keilbildung g e k o m m e n sein, w o b e i die entstandene Hohlform spä ter mit weichselzeitlichem L ö ß aufgefüllt wurde. B e i der b r a u n e n Lehmmasse 0 . 6 - 0 , 7 m unterhalb d e r O b e r f l ä c h e kann e s sich z.T. u m eine Schmutztapete handeln (vgl. Fußnote 1, S. 9 5 ) . Eine w e i t e r e wahrscheinlich m e h r p h a s i g e Eiskeil struktur in einer weichselzeitlichen Lößserie mit altw e i c h s e l z e i t l i c h e m Humusmaterial als ältester u n d jungweichselzeitlichem L ö ß als jüngster Keilfüllung w u r d e v o n BROSCHE & W A L T I I E R ( 1 9 9 1 : 2 9 f. u n d F o t o
4 ) im T a g e b a u Alversdorf gefunden b e n (Nr. 9 , Abb. 1 ) .
und b e s c h r i e
5 Kleinkeile u n d K i s s e n b ö d e n Als Kleinteile b e z e i c h n e t e n ROHDENBURG ( 1 9 6 6 : 1 6 6 ) und ROHDENBURG & M E Y E R ( 1 9 6 6 ) keilförmige G e b i l
de mitten in e i n e m vielgliedrigen Lößprofil. D a s ein zige V o r k o m m e n innerhalb unseres erweiterten U n tersuchungsgebietes fand i c h z u s a m m e n mit Herrn Priv.-Doz. Dr. M . Walther, Berlin, in der e h e m a l i g e n Ziegeleigrube Sudhoff b e i E i n b e c k (Abb. 1 5 ) . D e r
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Ahl). 11: Lößgefüllter Eiskeil von ca. 2 m Länge an der Nordwand des Tagesbaus Treue der BKB Helmstedt. Etwa auf der Höhe des ehemaligen Dorfes Runstedt. Wandhöhe 8-10 Meter. Füllmaterial des Eiskeils ist hochglazialer weichselzeitlicher gelber (hier feuchter) Löß, der auch in dünner Decke als Schicht 1 weitflächig verbreitet ist. An Keilschulter links ist dieser Löß hochgedrückt. Schicht 2 sind milteloligozäne, glaukonitische Septarientone mil Krotowine nahe der Grenze von ( 1 ) zu ( 2 ) . Foto Sommer 1965.
Fig. 11: Loess-filled ice-wedge cast with a length of 2 m. North ern wall of the mining-field Treue of the Braunschweigische Kohlenbergwerke Helmstedt (nr. 7. fig. 1). Ilight of the pit 8 10 m. As filling material acts high glacial Weichselian yellow chalky loess, which also covers the whole surface (1). At the shoulder of the left upper pan of the ice-wedge cast this yellow loess is pressed upwards. Layer 2 consists of middle Oligocene "Septarienton". A Krotowine is visible in its upper part. Photo summer 1965. untere R a n d d e s E 4 - N a ß b o d e n s sellösses ( n a c h der Nomenklatur
des Jungweichvon SCHÖNHALS,
ROHDF.NBURG & SEMMEL 1964) weist hier 10-20 c m lan
ge keilartige Strukturen auf, w i e sie bisher nur b e i ROHDENBURG (1966: 166) a b g e b i l d e t wurden. Mit ROHDENBURG wird a n g e n o m m e n , d a ß es sich hierbei nicht u m D a u e r f r o s t b o d e n a n z e i g e r handelt, son dern d a ß hier lediglich t e m p o r ä r innerhalb e i n e r
A b b . 12: Ca. 1 m l a n g e r lößgefüllter Eiskeil an d e r S - W a n d d e s T a g e b a u s H e l m s t e d t d e r B K B H e l m s t e d t (Nr. 8, Karte 1). G e l b e r k a l k h a l t i g e r L ö ß d e s o b e r e n w e i c h s e l z e i t l i c h e n H o c h g l a z i a l s ( S c h i c h t 2 ) als Füllmaterial. O b e r s t e L ö ß s c h i c h t e n ü b e r S c h i c h t 1 künstlich entfernt. D e u t l i c h e Auf b i e g u n g e n in g e s c h i c h t e t e m J u n g w e i c h s e l l ö ß ( 3 ) . L i n k e Keilspitze setzt sich a l s Frostspalte n o c h fast 1 m w e i t e r in d i e l i e f e [du. O b e r e E i s k e i l g e n e r a l i o n LS. ROHDENBURGS (1966). Foto Sommer 1977.
Fig. 12: Ice-wedge cast with a length of about 1 m, filled with very young upper Weichselian loess, situated at the southern wall of the coal field Tagebau Helmstedt (Braunschweigische Kohlebergwerke Helmstedt) (nr. S. fig. 1). The upper loess lay ers above layer (1) are removed. The vicinous layers of the icewedge cast are pressed upwards. The left split of the feature continues as a very thin frost split (Frostspalte) for 1 m in the depth. Photo summer 1977.
Kaltphase d e r Weichseleiszeit k l e i n e Spalten aufris sen, die kurz darauf als s y n g e n e t i s c h e Mikroformen mit j ü n g e r e m Löß gefüllt wurden. G l e i c h e s gilt auch für die K i s s e n b o d e n s t r u k t u r e n , die in Abb. 16 - ebenfalls in d e r Ziegeleigrube Sud hoff bei E i n b e c k a u f g e n o m m e n - zu s e h e n sind. Sie sind im Zuge der Entstehung kleiner s y n g e n e t i s c h e r Frostrisse gebildet worden, die sich d e s h a l b s o deut lich e r k e n n e n lassen, weil hier e c h t e g e l b e „Fremd-
Wirkungen d e s pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbesondere d e s Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s ö s t l i c h e n O s t f a l e n ( E i s k e i l e , Löfs-Flugsand, a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
Abb. 1 3 : C a . 5 m l a n g e r Eiskeil a n d e r N o r d w a n d d e r E v e r s s c h e n K i e s g r u b e a m N o r d s c h a c h t 5 k m westl. H e l m s t e d t (Nr. 1 0 , K a r t e 1 ) . Reste e i n e r G m n d m o r ä n e n o c h a m T o p v o r h a n d e n . Erläuterung im T e x t . F o t o S o m m e r 1 9 6 6 .
Fig. 13: Mainly gravel filled ice-wedge cast with a length of 5 m at the northern wall of the gravel pit Evers at the Nordschacht 5 km west of Helmstedt (nr. 10, fig. 1). The structure is polygenetic as can he derived from the dark morainic filling material (Drenthe or Elster moraine) in the top of the ice-wedge cast. The formerly existant Weichelian loess was removed. Photo summer 1996. lösse" mit dunklen S a n d l a g e n (wahrscheinlich a u s der n ä h e r e n U m g e b u n g s t a m m e n d ) a b w e c h s e l n . Bei d e n in d e r e h e m a l i g e n Ziegeleigrube E i n b e c k g e f u n d e n e n F o r m e n handelt e s sich tun j u n g w e i c h seizeitliche P h ä n o m e n e ; d e n n sie wurden in d e m mit 8 - 1 0 m D i c k e mächtigsten und vollständigsten J u n g w e i c h s e l l ö ß p r o f i l gefunden, das in Niedersach sen
je gefunden
wurde
(vgl. BROSCHE & W A L T H E R
1991: 6 ff.). 6 Löß-Flugsand-Bildungen W ä h r e n d d e r ü b e r 30 J a h r e andauernden B e o b a c h tungen a n d e r nördlichen L ö ß g r e n z e im Untersu c h u n g s g e b i e t , die v o n Helmstedt n a c h B r a u n -
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A b b . 1 4 : Rieseneiskeil v o n 5 , 0 b i s 5,5 m L ä n g e in d e r G e m e i n d e k i e s g r u b e W i n n i g s t e d t (Nr. 1 6 , K a r t e 1 ) . Südlich W i n n i g s t e d t a n d e r S t r a ß e W i n n i g s t e d t - Mattierzoll g e l e g e n . 0,5 - 0 , 6 m unterhalb d e s 1,2 m l a n g e n M a ß s t a b s e n d e t die E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e m i t e i n e r Spitze. F ü l l m a s s e d e s Eiskeils in d e n u n t e r e n 3 , 5 M e t e r n v i e l e K a l k s c h o t t e r f ü h r e n d e K i e s e u n d Schotter, i m o b e r e n Teil K i e s e mit L ö ß , d e r ü b e r w i e g e n d a u f d e m G e l ä n d e r ü c k e n a b g e t r a g e n ist. Foto Februar 1994.
Fig. 14 : Very long ice-wedge cast with a length of 5.0 -5.5 in in the gravel pit of Winnigstedt (south of Schöppenstedt - nr. 16, fig. 1). Scale has a length of 1.2 m. 0.5-0.6 m downwards of the scale, the ice-wedge ends with a split. The lower 3-5 m of the structure are filled with gravel that correspondends with the gravel of the whole pit. The upper parts are filled by a mixture of loess and gravel, the uppest part contains Weichselian loess. This feature also is of a polygenetic origin. Photo February 1994.
s c h w e i g bis Hannover zieht, wurde b e s o n d e r s dar auf geachtet, o b ein allmählicher Ü b e r g a n g v o n e i n e r Flugsandfazies ü b e r e i n e Löß-Flugsand-Fazies zu e i n e r reinen Lößfazies zu b e o b a c h t e n ist. D a s H a u p t b e o b a c h t u n g s e r g e b n i s lautet, d a ß d e r L ö ß als g e l b e r , im unteren Teil b e i a u s r e i c h e n d e r Mächtig keit kalkhaltiger F e r n l ö ß abrupt einsetzt. D a s g e schieht z. B . in Form v o n etwa 1 m mächtigen Löß d e c k e n im Gebiet v o n Süpplingen (westl. Helm-
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Abb. 15: Kleinkeile a m Unterrand d e s E 4-Naßbodens, der in d e r n i e d e r s ä c h s i s c h - n o r d h e s s i s c h e n N o m e n k l a t u r d e m wj 3 Y - N a ß b o d e n entspricht. M a ß s t a b 1 m . F o t o S o m m e r 1977. E h e m a l i g e Z i e g e l e i g r u b e S u d h o f f b e i E i n b e c k . L
Abb. 16 : Kissenboden und syngenetische Kleinkeile im B e r e i c h d e s wj 4 a - L ö s s e s in d e r e h e m a l i g e n Z i e g e l e i g r u b e Sudhoff b e i Einbeck. Maßstab : Breite d e s Schabers c a . 15 cm. Foto Sommer 1977.
Fig 15: "Kleinkeile' . that means little ice-wedge casts with a length of 0.2 m at the lower ridge of the F. 4-Naßboclen accord ing to the nomenclature of Schönhals, Rohdenburg & Semmel (1964). Pit of the former brick factory Sudhoff in Einbeck (sou thern part of Lower Saxony). Scale 1 m. A permafrost soil can not be derived from this features. Photo summer 1977.
Fig. 16: Same locality" as Fig. 15. So called "Kissenboden' and syngenetic mini ice-wedge casts in Weichselian loessic depo sits as in Fig 15. Wj 4a -loess according to the terminology of Rohdenburg & Meyer (1966) in the southern pan of the pit. Scale 15 cm broad. Photo summer 1977.
stedt). In Dellen kann d e r Löß bereits 1 km südlich der nördlichen L ö ß g r e n z e in der K i e s g r u b e Evers a m Nordschacht 3-4 m D i c k e erreichen. Nur in e i n e m Falle, der durch die Abb. 1 6 (Nr. 2 , Abb. 1 ) doku mentiert wird, ließ sich e i n e d e u ü i c h e Abfolge v o n 0 , 6 - 0 , 8 m L ö ß im T o p u n d einer Löß-Flugsand-Se q u e n z b e o b a c h t e n , w i e sie m.W. bisher nirgends a b gebildet o d e r b e s c h r i e b e n wurde. D i e hellen u n d w e i ß g e l b e n B ä n d e r d o k u m e n t i e r e n d e n im tieferen Untergrund u n d nördlich d e r n ö r d l i c h e n Lößgrenze a n s t e h e n d e n e o z ä n e n terrestrisch entstandenen Sand d e r nördlichen Helmstedter Mulde. Dieser mehrfache, im unteren Teil d e s Aufschlusses zu b e o b a c h t e n d e S e d i m e n t w e c h s e l ist in d e r W e i s e zu deuten, d a ß anfangs h ö h e r e W i n d g e s c h w i n d i g k e i ten u n d / o d e r von N k o m m e n d e W i n d e eine b e d e u tende Rolle gespielt h a b e n müssen, w ä h r e n d im w e i t e r e n Verlauf d e r ä o l i s c h e n P r o z e s s e der Fern transport v o n typischem feinem g e l b e m Löß vorge-
herrscht h a b e n m u ß . W e c h s e l f o l g e n v o n e c h t e m ä o l i s c h e m g e l b e m L ö ß , d e r a u f Ferntransport hin deutet, u n d l o k a l e m g r ö b e r e m Material (hier mittelu n d u n t e r o l i g o z ä n e n äolischen S a n d e n ) i n n e r h a l b mächtiger Jungweichsellößfolgen wurden auch häufig in d e n T a g e b a u e n T r e u e u n d Helmstedt gefunden.
L
7 Asymmetrische Täler Nur in zwei Fällen w u r d e n klimatisch b e d i n g t e , s e k u n d ä r - a s y m m e t r i s c h e Täler i. S. P O S E R S & MÜLLERS
( 1 9 5 1 ) innerhalb d e s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s a n g e troffen. Es handelt sich u m die m e h r e r e K i l o m e t e r S-N z i e h e n d e n T ä l e r westl. der L ü b b e n s t e i n e (westl. Helmstedt - Nr. 3 a, Abb. 1 ) u n d u m d a s b e k a n n t e r e Schuntertal in s e i n e m Abschnitt z w i s c h e n Frellstedt, Süpplingen u n d Süpplingenburg ( A b b . 1 8 , Nr. 3 b, Abb. 1 ) . Substratunterschiede fallen hier als Er-
Wirkungen d e s pleistozänen kaltzeitlichen Klimas, insbesondere d e s Bodenfrostes, in d e n S e d i m e n t e n d e s ö s t l i c h e n Ostfalen ( E i s k e i l e , L ö ß - F l u g s a n d , a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
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ren lassen. In B a r m k e (Nr. 12, Abb. 1) w u r d e n n e b e n n o r m a l e n E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e n m e h r e r e min d e s t e n s saalezeitliche Eisgänge, Eisadern u n d Eis blätter b e s c h r i e b e n . - D i e einphasig e n t s t a n d e n e n Eiskeile d e s Untersuchungsraumes mit Längen v o n 2,0 b i s 2,5 Metern sind n a c h Beurteilung d e s Füllund Deckmaterials w e i c h s e l z e i t l i c h e B i l d u n g e n (Kap. 3 ) . - Einen w e i t e r e n Leckerbissen unter d e m periglazialen F o r m e n i n v e n t a r des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s stellen im Kap. 4 b e h a n d e l t e m e h r p h a s i g ent s t a n d e n e E i s k e i l p s e u d o m o r p h o s e n dar, die e n t w e d e r n u r in einer Eiszeit (wahrscheinlich in d e r Saale e i s z e i t ) zwei Eiskeilbildungsphasen erfuhren (Nr. 10, A b b . 1) oder eine saaleeiszeitliche u n d weichsel eiszeitliche Keilbildung in d e m s e l b e n Eiskeil anzei g e n (Nr. 1 6 , Abb. 1 ) . In Kap. 5 w e r d e n einige B e i s p i e l e v o n innerweichselzeitlichen, bis 2 0 c m tiefen „Kleinkeilen" und K i s s e n b o d e n s t r u k t u r e n b e h a n delt, die b e i d e k e i n e n Dauerfrostboden vorausset zen, s o n d e r n temporären, nicht sehr tief r e i c h e n d e n F r o s t b o d e n . V o m Nordrand d e r n ö r d l i c h e n Löß g r e n z e w e r d e n als Sonderbeispiel Löß-FlugsandF o l g e n b e k a n n t g e m a c h t , die in dieser F o r m selten b z w . überhaupt n o c h nicht b e o b a c h t e t wurden. Der A b s c h l u ß d e s Dokumentarteiis ist e i n i g e n s e kundär-asymmetrischen Tälern aus d e m R a u m west lich Helmstedt g e w i d m e t (Nr. 3 a u n d 3 b , Abb. 1 ) . Anders als in d e n d u r c h w e g quartären S e d i m e n t e n d e s n ö r d l i c h e n A l p e n v o r l a n d e s (z. B . P O S E R & MÜLLER Abb. 1 7 : S e q u e n z v o n g e l b - o r a n g e f a r b e n e m L ö ß u n d v o n B ä n d e r n e o z ä n e n w e i ß e n S a n d e s in d e r H e i n r i c h - K r e m p Straße ( S t a d t g e b i e t v o n H e l m s t e d t ) . M a ß s t a b I m . Ü b e r M a ß s t a b r e z e n t e r B o d e n . F o t o S o m m e r 1965.
Fig. 17: Layer-sequence of yellow orange coloured loess and white Eozenic sand in the Heinrich-Kremp-Straße (Helmstedt). Neighbourhood of the Northern loess border in Lower Saxony. Scale 1 m; recent soil above the scale. Photo summer 1965. klärungsursache aus. D a s Asymmetrieverhältnis b e trägt b e i e i n e m Neigungswinkel v o n 2 0 - 2 5 Grad ( E Hang) u n d 3-4 Grad ( W - H a n g ) 5:1 bis 6:1, d. h. das Schuntertal schnitt sich seit d e m Drenthe-Stadium, deutlich n a c h E w a n d e r n d , allmählich 1 5 - 2 0 m in die hier weit verbreiteten quartären Platten ein u n d schälte s o z u s a g e n die quartären S e d i m e n t e von d e m älteren Untergrund ( e o z ä n e Sande u n d l o c k e r e K e u p e r g e s t e i n e ) im R a h m e n seiner Ostverlagerung ab. 8 Zusammenfassung u n d Schlußfolgerung Im z w e i t e n Teil des g l e i c h n a m i g e n Aufsatzes wird mit Hilfe e i n e s reichhaltigen Bildmaterials der recht vielfältige F o r m e n s c h a t z d e r einzigen e c h t e n Dauer frostbodenanzeiger d e s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s , der Eiskeile, vorgestellt. I m ersten Teil ( K a p . 2 ) w e r d e n saalezeitliche oder vielleicht n o c h ältere Eiskeilspaltennetze dokumentiert, die in Ahlum (Nr. 18, Abb. 1 ) Tiefen v o n 6 m erreichen u n d sich aufgrund ihres Füllmaterials u n d d e r D e c k s c h i c h t e n recht gut datie
1951; KARRASCH 1 9 7 0 ) u n d in anderen, ü b e r w i e g e n d a u s quartärem Lockermaterial b e s t e h e n d e n G e b i e ten stellen in u n s e r e m U n t e r s u c h u n g s r a u m k l i m a b e dingte asymmetrische T ä l e r seltene A u s n a h m e n dar. W ä h r e n d in Teil 1 d e s g l e i c h n a m i g e n Aufsatzes (Eis zeitalter u n d Gegenwart, B d . 4 6 ) hauptsächlich Aus s a g e n zur Tiefe d e s saale- und w e i c h s e l z e i t l i c h e n Auftaubodens g e m a c h t wurden, die sich mit d e n Er g e b n i s s e n POSERS ( 1 9 4 7 ff. - z u s a m m e n f a s s e n d n a c h z u l e s e n b e i WASHBURN 1 9 7 9 , S. 2 8 5 ff.) w e i t g e h e n d d e c k e n , sind die in d i e s e m Beitrag g e m a c h t e n B e o b a c h t u n g e n e h e r dazu geeignet, mittlere u n d maxi m a l e Eiskeiltiefen für v e r s c h i e d e n e P h a s e n festzule g e n . Insgesamt g e s e h e n s c h e i n e n die längsten Eis k e i l e ( v o n 5,5 bis 6 m Länge) a u f die Saalekaltzeit o d e r die Elsterkaltzeit b e s c h r ä n k t zu sein. Aus die s e m Zeitraum s t a m m e n a u c h die einzigen s y n g e n e t i s c h e n bzw. s y n c h r o n e n Eiskeile (Oker-Mittelterras se nördl. Isingerode - Nr. 23, Abb. 1 ) u n d m e h r e r e Eiskeilspaltennetze. - Fast alle w e i c h s e l z e i t l i c h e n Eiskeile wurden nicht länger als 2 m. Nur in e i n e m Falle erreichte ein mehrphasig e n t s t a n d e n e s w e i c h selzeitliches G e b i l d e in e i n e m vollständigen w e i c h selzeitichen Lößprofil e i n e Länge v o n k n a p p 5 M e tern ( B R O S C H E & WALTHER 1 9 9 1 , S. 26, A b b . 9 ) .
Zu d e m v o n LOOK ( 1 9 6 7 ) angeblich e n t d e c k t e n Pin g o i m Ostelm nördlich v o n Eitzum v e r m a g ich k e i n e a b s c h l i e ß e n d e A u s s a g e zu m a c h e n . K A R T E & LIEDTKE
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KARL-ULRICH BROSCHE
A b b . 18: S e k u n d ä r - a s y m m e t r i s c h e s S c h u n t e r t a l südöstl. S ü p p l i n g e n (Nr. 3 b , Karte 1 ) . B l i c k in s ü d l i c h e b i s s ü d ö s t l i c h e Richtung. D e r Steilhang mit m a x i m a l e n N e i g u n g e n v o n 2 0 - 2 5 ° b e s t e h t im u n t e r e n T e i l aus e o z ä n e n S a n d e n ( l i n k s ) b z w . M e r g e l n d e s Mittleren K e u p e r s ( r e c h t s ) . I m o b e r e n T e i l s t e h e n glazifluviale ( w a h r s c h e i n l i c h d r e n t h e z e i t l i c h e ) S e d i m e n t e an, die wie in der b e n a c h b a r t e n E v e r s s c h e n K i e s g r u b e v o n G r u n d m o r ä n e und w e i c h s e l z e i t l i c h e m L ö ß b e d e c k t sind. F o to S o m m e r 1966.
Fig. 18: Climatic asymmetric valley of the Schunterrivernorth of Frellstedt (southwest of Helmstedt - nr. 3b, fig. 1). The observer looks from Northwest to Southeast in the valley, which extends here from South to North. The steel slope shows an inclination of 20 - 25°. The slope consists of Eocene sand (in the left part) and Keuper marl (in the right part) at the bottom and probably Saalian material and Weichselian loess in the top. Photo summer 1965-
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BBBbBHIIIIIIM A b b . 19: S y n g e n e t i s c h e K r y o t u r b a t i o n s f o r m e n ( T a s c h e n - b z w . W a n n e n b ö d e n ) in d e r Oker-Mittelterrasse n ö r d l . I s i n g e r o d e (südl. W o l f e n b ü t t e l ) . E h e m a l s v o r h a n d e n e r W ü r m - L ö ß im H a n g e n d e n künstlich entfernt. Schluffige Z w i s c h e n l a g e n b e g ü n s t i g t e n die E n t s t e h u n g d e r f r o s t d y n a m i s c h e n Strukturen. W a n d h ö h e c a . 3 m - 3 , 5 m. F o t o F e b r u a r 1 9 9 5 .
Fig. 19: Syngenetic cryoturbation forms ("Taschen"- or "Wannenböden") in the middle terrace of the Oker river (south of Wolfenbüt tel). Würmian loess existing at the top formerly has been put away by men. Silty layers favoured the formation of the cryoturbation pakets. Hight of the exposure 3 - 3.5 m. Photo. Febmary 1995.
W i r k u n g e n d e s p l e i s t o z ä n e n kaltzeitlichen K l i m a s , i n s b e s o n d e r e d e s B o d e n f r o s t e s , in d e n S e d i m e n t e n d e s ö s t l i c h e n Ostfalen ( E i s k e i l e , Löfs-Flugsand, a s y m m e t r i s c h e T ä l e r )
( 1 9 7 9 - in WASHBURN 1 9 7 9 , S. 3 0 0 a b g e d r u c k t ) sind offenbar nicht gewillt, diese Form als e c h t e n Pingo anzuerkennen. W ä h r e n d die Eiskeile als e c h t e Dauerfrostbodenin dikatoren a n z u s e h e n sind, trifft dies a u c h nach m e i ner Auffassung nur für die Kryoturbationsformen ( W ü r g e b ö d e n in m e h r o d e r w e n i g e r h o m o g e n e m Schottermaterial a m W e d d e b a c h nördl. des Harlib e r g e s b e i V i e n e n b u r g und in der Oker-Mittelterras se b e i Isingerode - Teil 1 in Bd. 4 6 v o n E. u. G.) zu, die e r h e b l i c h e vertikale Ausmaße v o n 1,0 bis 1,5 m aufweisen, im letzteren Fall sogar deutlich s y n g e n e tische F o r m e n i. S. von GALLWITZ ( 1 9 4 9 ) bzw. syn c h r o n e F o r m e n i. S. v o n KAISER ( I 9 6 0 ) darstellen. Für die s e k u n d ä r - a s y m m e t r i s c h e n Täler b e s t e h t s c h o n seit l a n g e m Einigkeit darüber, d a ß sie k e i n e stren g e n D a u e r f r o s t b o d e n a n z e i g e r sind. W ä h r e n d man bis I 9 6 0 und danach n o c h annahm, d a ß ein g e s c h l o s s e n e r Dauerfrostboden J a h r e s durchschnittstemperaturen von w e n i g s t e n s -2° vor aussetze (KAISER I 9 6 0 : 135) und unter diesen U m ständen aktive Eiskeilbildung möglich sei, herrscht heute die Erkenntnis vor, d a ß Eiskeile zu ihrer Ent s t e h u n g e i n e Jahresdurchschnittstemperatur von m i n d e s t e n s -6° (SEMMEL 1975:18) b e n ö t i g e n . Un ter A n w e n d u n g dieser Erkenntnisse läßt sich für den Untersuchungsraum, in d e m heute Jahresmitteltem peraturen von 8-9° herrschen, s c h l i e ß e n , d a ß w ä h r e n d der kältesten Abschnitte der Saale- und W e i c h s e l e i s z e i t (vielleicht auch s c h o n in der Elster eiszeit), in d e n e n die Eiskeile und Eiskeilnetze ent standen sind, e i n e Temperaturdepression von min destens 14 bis 15 Grad anzusetzen ist.
9 Dank Herr Priv.-Doz. Dr. M. Walther, Inst. f. G e o g r . Wiss. der FU Berlin, Fachrichtung Physische Geographie, führte mit mir g e m e i n s a m viele Untersuchtingen in den Ta g e b a u e n der Braunschweigische Kohlebergwerke, Helmstedt ( B K B ) , durch. Dafür gilt ihm mein Dank. 1 0 Schriftenverzeichnis BARTELS, G. & ROHDENBURG, H. (1968): Fossile Böden und Eiskeilho rizonte in der Ziegeleigrube Breinum und ihre Auswertung für die Reliefentwicklung im Jungquartär. - Göttingen Boden kundliche Berichte, 6: 109 - 126; Göttingen. BROSCHE, K.-U. (1964): Über Periglazialerscheinungen im Lappwald und in seinem nächsten Vorland. - Seminararbeit Universität Göttingen, angefertigt bei Prof. Dr. H. Poser, unveröffentlicht; 80 S.; Göttingen. - (1968): StruktLir- und Skulpturformen im nördlichen und nordwestlichen Harzvorland. - Göttinger Geographische Ab handlungen, 4 5 : 236 S., 2 Textabb., 30 Beilagen; Göttingen. - (1969: Über die Beziehungen von Rumpfflächen zu Schicht kämmen und Schichtstufen sowie Beobachtungen an einigen wichtigen Strukturform typen, erläutert an Beispielen aus dem nördlichen und nordwestlichen Harzvorland. - Zeitschr. f. Geomorph., 1 3 : 207 - 216; Berlin. - (1996): Wirkungen des pleistozänen kaltzeitlichen Klimas,
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insbesondere des Bodenfrostes, in den Sedimenten des östli chen Ostfalen (Raum Hannener - Wölfeburg - Helmstedt - Bad Harzburg - Salzgitter Bad - Hannover) Teil 1. Eiszeitalter und Gegenwaii: 4 6 ; 1-17. Hannover 1996. - & WALTHEU, M. (1978): Die jungpleistozänen Lößdeckschich ten der Braunkohlentagebaue der Braunschweigischen Kohle bergwerke (BKB) zwischen Helmstedt und Schöningen. - Eis zeitalter und Gegenwart, 2 8 : 51-67; Öhringen. - & WALTHER, M. (1991): Untersuchungen zur Lößstratigraphie und jungpleistozänen Formung in Südniedersachen und im östlichen Westfalen. - Geographica - Oekologica. - Arbeiten zur Geographie und Ökologie, 2: 52 S., 13 Abb.. 2 Karten, 7 Fo tos auf 3 Tafeln; Berlin. BRÜNING, H. (1956): Fossile Frostbodenerscheinungen aus dem Stadtgebiet von Magdeburg und aus der Magdeburger Börde. Hallesches Jahrbuch für Mitteldeutsche Erdgeschichte, 2 , 3; Halle. -(1957): Eiszeitliche „Klein-Frostbodenformen" im Talrandlöß von Magdeburg. - Hallesches Jahrbuch für Mitteldeutsche Erd geschichte, 2, 4: Halle. - (1958): Museumsarbeit in den Baugruben einer Großstadt. Der Präparator, Zeitschrift für Museumstechnik, 4. - (1959): Periglazialerscheinungen und Landschaftsgenese im Bereich des mittleren Elbetales bei Magdeburg. - Studien über die Periglazialerscheinungen in Mitteleuropa, herausgegeben von Hans Poser, Göttinger Geographische Abhandlungen, 6 Abb.. 18 LAG. als Beilagen, 80 S. Göttingen. - (1966): Vorkommen und Entwicklungsrhythmus oberpleistozäner Periglazial-Erscheinungen und ihr Wert für pleistozäne Hangformung. - Forschg. z. Dtsch. Landeskunde 156. 9 4 S. und S2 Abb., Bad Godesberg. GOEDRCKE, R. (1966): Die Olx'rtlächenformen des Elm. - Göttinger Geogr. Abhandlungen. 35: Göttingen. HEMPEL, L. (19SS): Frostbodenbildung und Lölsanwehung in der Würmeiszeit auf Muschelkalk und Buntsandstein bei Göttin gen. - Abhandlungen der Akademie d. Wiss. u. d. Lit. in Mainz. Math.-naturwiss. KL, Thg. 1 9 5 5 , Nr. 2; Mainz. HERRMANN, R. (1929): Erdgeschichtliche Grundfragen der Ober flächenformung in Mitteldeutschland. Festschrift des 23. Deut schen Geographentages in Magdeburg, hrsg. von O. SCHLÜTER & E. BLUME : 71 - 108; Braunschweig / Berlin / Hamburg. KAISER, K. (1958); Wirkungen des pleistozänen Bodenfrostes in den Sedimenten der Niederrheinischen Bucht. - Eiszeitalter und Gegenwart, 9: 110 - 129, Öhringen. - (I960): Klimazeugen des periglazialen Dauerfrostbodens in Mittel- und Westeuropa. - Eiszeitalter und Gegenwart, 1 1 : 121 - 141, Öhringen (Rau). - (1966): Das Quanär zwischen Harz und Elbe. - Eiszeitalter und Gegenwart, 17: 200 - 204; Öhringen. KEILHACK, K. (1931): Über „atektonische Faltung" (Stiche) in der Trias des Harzvorlandes und über einen merkwürdigen Fäll des Hakenschlagens. - Zeitschr. d. Dtsch. Geol. Ges., 8 3 . LIETKE, H. (1975): Die nordischen Vereisungen in Mitteleuropa. Forschungen zur Deutschen Landeskunde, 2 0 4 ; Bonn - Bad Godesberg. LOOK, F. R. (1968): Geologisch-stratigraphische Untersuchungen in Sedimenten der Elster- und Saale-Eiszeit (Pleistozän) am Elm, östlich Braunschweig. Mitteilungen aus dem Geologischen In stitut der Technischen Hochschule Hannover, 6: 108 S., 18 Abb., 4 Tab., 27 Taf.; Hannover. - (1984): Geologie und Bergbau im Braunsclrweiger Land. Berichte der Naturhistorischen Ges. Hannover, 1 2 7 : 1 - 467; Hannover. LUDWIG, A. (1958): Beobachtungen im Pleistozän des nordöstlichen Harzvorlandes. - Geologie, 7: 769 - 793; Berlin. MANIA, D. U. TOEPFER, V. (1973): Königsaue, Gliederung, Ökologie und mittelpaläolithische Funde der letzten Eiszeit. - Veröffent lichungen des Landesmuseums f. Vorgeschichte Halle, 26: 164 S.; Halle. MANIA, D. (1965): Stratigraphie, Genese und Palökologie des Quar tärs in der Ascherslebener Depression und ihrer Umgebung. Diss. Halle. - (1967): Dasjungquartär aus dem ehemaligen Ascherslebener See im Nordharzvorland. - Petermanns Geographische Mittei lungen, 1 1 1 : 257 - 273; Gotha. ;
106
KARL-ULRICH B r o s c h e
-&
STECHEMESSER, H. (1970): Jungpleistozäne Klimazyklen im
Harzvorland. - Petermanns Geographische Mitteilungen. Erg.Heft, 2 7 4 : 39 - 55; Gotha. MHRKT. J. (1968): Erläuterungen zur Karte der Lößverbreitung in Südniedersachsen. - Geol. Jahrbuch, 8 6 : 107 - 112; Hannover. POSER, H. (1947 a): Dauerfrostboden und Temperaturverhältnisse während der Würmeiszeit im nicht vereisten Mittel- und West europa. - Naturwissenschaften, 3 4 : 10 - 18. Berlin. - (1947 b): Auftautiefe und Frostzerrung im Boden Mitteleuro pas während der Würm-Eiszeit. - Naturwissenschaften, 34: 262 - 267 und 323 - 328; Berlin. - (1948 a): Boden- und Klimaverhältnisse in Mittel- und West europa während der Würm-Eiszeit. - Erdkunde, 2; 53 - 68; Bonn. - (1948 b): Aolische Ablageningen und Klima des Spätglazials in Mittel- und Westeuropa. - Naturwissenschaften, 9: 269 - 275 und 307 - 312; Berlin. - (1951): Die nördliche Lößgrenze in Mitteleuropa und das spätglaziale Klima. Eiszeitalter und Gegenwart, 1: 27 - SS; Öhringen (Rau). ROHDENBURG, H. (1965): Die Muschelkalk-Schichtstufe am Ostrand
des Sollings und Bramwaldes. - Göttinger Geogr. Abh., 3 3 : Göttingen. - (1966): Eiskeilhorizonte in südniedersächsi sehen und nord hessischen Lößprofilen. - Mitteilungen d. Deutschen Bödenkundl. Ges., 5: 137 - 170; Göttingen. - (1968): Jungpleistozäne Hangformung in Mitteleuropa. Beiträge zur Kenntnis, Deutung und Bedeutung ihrer räumli chen und zeitlichen Differenzierung. - Göttingen Bodenkundl. Berichte, 6: 3 - 107; Göttingen.
- ik MEYER, B. (1966): Zur Feinstratigraphie und Paläopedolo-
gie des Jungpleistozäns nach Untersuchungen an südniedersächsischen und nordhessischen Lößprofilen. - Mitteilungen der Deutschen Bodenkundl. Gesellschaft, 5: 5 - 131; Göttin gen. SCHÖNHALS, E., SEMMEL, A. & H. ROHDENBURG (1964): Ergebnisse
neuerer Untersuchungen zur Würmlöß-GliederLing in Hessen. - Eiszeitalter und Gegenwart, 15: 199 - 206: Öhringen. SEMMEL, A. (1985): Periglazialmorphologie. - Erträge der Forschung. Bd. 231. Wiss. Buchgesellschaft Darmstadt. SO Abb. im Text. Darmstadt. TR( >MBOTTO, D. & Am MADA, A.-L. (1995): Die Auswirkung alter Kry-
omere auf die „Rodados Patagonicos" in Nordpatagonien, Ar gentinien. - Eiszeitalter und Gegenwart. Bd. 4 5 : 93 - 108 Stutt gart. WALTHER. M. (1979): Verbreitung und Stratigraphie letzteiszeitlicher Löfsfolgen in der norddeutschen Lößzone südlich der nördli chen Verbreitungsgrenze bis zu den Mittelgebirgen hin (Nord rhein-Westfalen, Südniedersachsen). - Schriftliche Staatsex amensarbeit, Wiss. Landesprüfungsamt Berlin; Berlin. WALTHER, M. & BROSCHE, M. (1983): Zur Bedeutung der Lößstratigra-
phie für die Rekonstruktion des jungpleistozänen Klimas im nördlichen Mitteleuropa am Beispiel norddeutscher Lößprofi le. - Ber. naturhist. Ges. Hannover. 1 2 5 : 97 - 159; Hannover. WASHBURN, a. L. (1979): Geocryology. - A survey of periglacial pro cesses and environments. 406 S. London. WOLDSTEDT. P. & DuPHORN, K. (1974): Norddeutschland und an
grenzende Gebiete im Eiszeitalter; Stuttgart. Manuskript eingegangen a m 2 9 . 0 8 . 1 9 9 6