Jungdiluviale Tektonik im Oberrheingraben
97
Jungdiluviale Tektonik im Oberrheingraben Von L u d w i g G. H i r s c h , K a r l s r u h e 1. 2. 3. 4. 5. 6. T. 8.
Gliederung. Einleitung. Stratigraphische Grundlagen. Beobachtungen jungdiluvialer Tektonik. Beziehungen zwischen jungdiluvialer u n d älterer Tektonik. E n t s t e h u n g der Kinzig-Murg-Rinne. E n t s t e h u n g der Rheinniederung. Zusammenfassung. Literaturverzeichnis. 1. E i n l e i t u n g .
„Klassische" P u n k t e der Quartärforschung, d. h. solche, a n denen E r k e n n t nisse g e w o n n e n w e r d e n konnten, die unser Wissen u m die Vorgänge und E r scheinungen im Q u a r t ä r wesentlich u n d für längere Zeit beeinflußten, sind im ehemals nicht vereist gewesenen Gebiet recht selten. In Deutschland finden sich zwei der wichtigsten in v e r h ä l t n i s m ä ß g enger Nachbarschaft im oberrheinischen Raum. Es sind dies M a u e r bei Heidelberg, der F u n d o r t des Homo heidelbergensis, u n d Jockgrim in der südwestlichen Pfalz, wo die T o n g r u b e n d e r Ziegelwerke Ludowici ebenfalls seit J a h r z e h n t e n eine reiche F a u n a liefern. Beide Fundstellen sind schon vielfach Gegenstand eingehender Vergleiche gewesen, als deren Ergebnis sie als altersgleich oder n u r wenig altersverschie den angesehen werden, ohne daß es jedoch gelungen w ä r e , ü b e r ihre Eingliede r u n g ins Zeitenschema volle Sicherheit zu erreichen. Einen Beitrag zur Lösung dieses P r o b l e m s erhoffte ich m i r von der K l ä r u n g der Frage, wie jede der beiden Schichtfolgen zu i h r e r Entstehungszeit in den R a u m gestellt w a r ; d. h. ob sie wirklich in zwei selbständigen u n d v o n e i n a n d e r u n a b h ä n g i g e n B i l d u n g s r ä u m e n zur A b l a g e r u n g k a m e n , oder ob es sich in den Tonen von Jockgrim u n d den S a n d e n u n d Kiesen von M a u e r n u r u m verschie dene Fazien gleichzeitiger Absätze handelt. Nach Mächtigkeit u n d Beschaffen heit k ö n n e n ja in k e i n e m Fall n u r rein örtliche Bildungen vorliegen. Wie a b e r sah es gleichzeitig zwischen u n d in der w e i t e r e n U m g e b u n g dieser Fundstellen aus? Ein Bild von der Paläogeographie zur Zeit der E n t s t e h u n g der Schichten von Mauer, bzw. Jockgrim u n d damit n e u e G r u n d l a g e n für ihre D a t i e r u n g lassen sich a b e r n u r gewinnen, w e n n es gelingt, w e i t e r e V o r k o m m e n gleichaltriger A b l a g e r u n g e n nachzuweisen. Wohl e n t h a l t e n die geologischen K a r t e n aus die sem R a u m mancherlei A n g a b e n ü b e r V o r k o m m e n älteren Diluviums, aber m i t A u s n a h m e der Ziegeleigruben in Gochsheim (zwischen Bruchsal, B r e t t e n u n d Eppingen) und Steinbach (in der Vorbergzone südlich der B a d e n - B a d e n e r Mulde) ist nicht eines davon der Untersuchung zugänglich, u n d auch diese beiden F u n d orte bergen m e h r F r a g e n als A n t w o r t e n . So blieb kein a n d e r e r Weg als der Versuch mit Hilfe einer S a m m l u n g von Bohrprofilen der Lösung dieser Aufgabe n ä h e r zu kommen. Da ich mich dabei auf keinerlei Vorarbeiten stützen k o n n t e u n d gleichzeitig eine Fülle n e u e r P r o bleme auftauchte, beschränkte ich mich vorerst auf den Bereich der n o r d b a d i schen Rheinebene u n d der gegenüberliegenden Vorderpfalz. D a n k der v e r s t ä n d nisvollen u n d d a h e r stets bereitwilligen U n t e r s t ü t z u n g durch zahlreiche B e h ö r den, Bohrfirmen u n d p r i v a t e Stellen liegen m i r bis jetzt m e h r als 1 2 0 0 B o h r v e r zeichnisse vor, wobei m i r bei einem großen Teil der n e u e r e n B o h r u n g e n auch 7 Eiszeit und Gegenwart
98
Ludwig G. Hirsch
die Durchsicht der P r o b e n möglich war. Teilweise w u r d e n die B o h r p r o b e n oder wenigstens Belege für wichtige Schichten in den L a n d e s s a m m l u n g e n für N a t u r k u n d e , K a r l s r u h e , hinterlegt. 2. S t r a t i g r a p h i s c h e G r u n d l a g e n . Die A u s w e r t u n g dieses reichen Materials lieferte allerdings noch nicht die e r w a r t e t e paläogeographische A n t w o r t , v e r m i t t e l t e a b e r dafür eine Fülle n e u e r stratigraphischer, tektonischer u n d hydrologischer E r k e n n t n i s s e . Auf letztere soll hier nicht eingegangen werden, da i h r e Veröffentlichung an a n d e r e r Stelle erfolgte (HIRSCH, 1951). Auch die stratigraphischen Ergebnisse sollen erst s p ä t e r ausführlich v o r g e legt w e r d e n . Hier seien n u r einige besonders wichtige P u n k t e v o r w e g genom men. Voraussetzung der ganzen tektonischen Schußfolgerungen ist die Tatsache, daß im Untersuchungsgebiet die Mächtigkeit der jüngsten Rheinschotter durch aus nicht so groß ist, wie m a n gemeinhin a n n i m m t u n d wie es z. B. noch auf d e m Längsschnitt THEOBALD'S (1948, Tafel 2) zur D a r s t e l l u n g kam. I m R a u m von K a r l s r u h e überschreitet sie im allgemeinen 20—25 m nicht. Erst in einer gewis sen E n t f e r n u n g nach Norden u n d S ü d e n erreicht sie bis 40, ja ü b e r 50 m. F a s t allenthalben läßt sich eine Dreiteilung dieses Schichtpakets feststellen: a) Eine liegende Schotterserie, die meist gegen 10 m erreicht, ausnahmsweise etwas mächtiger ist — e t w a bis 14 m — u n d seltener n u r wenige Meter umfaßt. I m allgemeinen ist sie gröber als b) die h a n g e n d e Schotterserie von ebenfalls durchschnittlich 10 m Mächtigkeit. c) Zwischen beide schiebt sich eine Feinsandlage von vorwiegend äolischem C h a r a k t e r ein, deren U n t e r k a n t e beachtlich horizontbeständig ist. Ich k o n n t e sie bis jetzt in Mächtigkeiten von wenigen Dezimetern bis zu m e h r e r e n M e t e r n von südlich R a s t a t t bis nördlich M a n n h e i m feststellen. Allerdings fehlt sie auch in zahlreichen Bohrprofilen. Mag m a n dies vielleicht in einzelnen Fällen mit u n g e n a u e r Beobachtung beim B o h r e n erklären, so bleibt i m m e r h i n noch eine so große Zahl von Fehlstellen, daß m a n zweifeln k ö n n t e , ob es ü b e r h a u p t e r l a u b t ist, aus i h r e m V o r k o m m e n stratigraphische Schlüsse zu ziehen. Die Berechtigung dazu leite ich aus i h r e r Horizontbeständigkeit u n d fol genden paläogeographischen E r w ä g u n g e n ab. Selbst wenn w i r die E n t s t e h u n g des Feinsandhorizonts klimatisch bedingt ansehen, e t w a auf eine Zeit größerer Trockenheit oder schärferen Frostes zu rückführen, müssen noch zahlreiche R h e i n a r m e v o r h a n d e n gewesen sein, in denen infolge der S t r ö m u n g keine Feinsande z u m Absatz k a m e n . Die Aufschot t e r u n g des Rheins ging z u d e m u n t e r ständiger V e r l a g e r u n g der S t r ö m u n g s r i n n e n u n d vielfacher U m l a g e r u n g schon abgesetzten Materials vor sich, sodaß sicher ein Teil der Flugsande vor Aufschüttung n e u e n Sandes u n d Kieses w i e d e r erodiert w u r d e . Das Alter dieser Schotter galt lange Zeit u n b e s t r i t t e n als würmeiszeitlich, bis ich darauf hinwies, daß sie bei K a r l s r u h e von zwei Lößen überdeckt w e r d e n (HIRSCH 1949), also spätestens ins W ü r m I zu stellen sind. THEOBALD (1941) zog d a r a u s den Schluß, daß durch rückschreitende Aufschotterung die A b l a g e r u n g e n u n t e r h a l b des Kaiserstuhls im R i ß - W ü r m , oberhalb desselben im W ü r m erfolgt seien. Bis zur endgültigen K l ä r u n g dieser F r a g e spricht m a n zweckmäßig n u r von der „jüngsten" R h e i n a b l a g e r u n g u n t e r Berücksichtigung der Tatsache, d a ß „Niederterrasse" z w a r ein geomorphologischer, nicht a b e r zeitlich eindeutiger Begriff ist. Teilweise, vor allem am O s t r a n d des Grabens, liegt diese jüngste S a n d - u n d Kies-Serie auf t e r t i ä r e n Schichten, die sicher älter als pliozän sind. Vielfach a b e r
Jungdiluviale Tektonik im Oberrheingraben
99
wird sie von Tonen, sandigen Tonen oder F e i n s a n d e n u n t e r l a g e r t , von denen n u r so viel b e k a n n t ist, daß sie einer Abfolge gleichartiger S e d i m e n t e a n g e h ö ren, die beträchtliche Mächtigkeit erreichen k a n n u n d gelegentlich auch E i n lagerungen grober S a n d e oder feiner Kiese umfaßt. Die älteren A u t o r e n m e i n e n eindeutig diese Bildungen, w e n n sie von „älterem D i l u v i u m " (THÜRACH, Erl. Bl. K a r l s r u h e ) oder „Pliozän" (BRILL, Erl. Bl. Ettlingen) sprechen. Allmählich h a t sich die Auffassung durchgesetzt, daß es sich stets u m Pliozän handle, wozu sich auch noch WIRTH ( 1 9 5 0 ) b e k e n n t . D e m g e g e n ü b e r fasse ich diese Schichtenfolge stets als älteres Diluvium auf u n d stütze mich dabei auf Vergleiche mit Bohrergebnissen u m M a n n h e i m u n d im R a u m von Jockgrim, sowie mit A b l a g e r u n g e n von ganz a n d e r e m Erschei nungsbild, die in der Gegend von B a d e n - B a d e n (Balg, Oos) aufgeschlossen sind, u n d die ebenfalls — u n d m. E. mit m e h r Recht — als Pliozän angesprochen w e r den (BILHARZ 1 9 2 9 ) .
3. B e o b a c h t u n g e n j u n g d i l u v i a l e r
Tektonik.
Daß die jüngste Aufschotterung des Rheines verschiedenaltrigen Bildungen auflagert u n d örtlich recht beträchtliche Mächtigkeitsunterschiede aufweist, w a r auch schon früheren Forschern aufgefallen. E r s t e r e s b e g r ü n d e t e n sie mit d e r — a n sich b e k a n n t e n , w e n n auch nicht k a r t e n m ä ß i g d a r s t e l l b a r e n — vordiluvialen Tektonik. F ü r letzteres allerdings h a t ten und suchten sie keine E r k l ä r u n g . THÜRACH beispielsweise sprach von „ungleichmäßiger" oder „schiefer A b s e n k u n g " „ w ä h r e n d u n d nach der Bil dung der altdiluvialen Schichten" (Erl. Bl. M a n n h e i m S. 6 / 7 ) , DBECKE ( 1 9 1 8 , S. 5 3 2 ) k u r z von „Einbrüchen u n d S e n k u n g e n " , ohne sich jedoch n ä h e r d a r ü b e r auszulassen, wie m a n sich diesen Vorgang vorzustellen hätte. Bei d e m von m i r durchgeführten Vergleich der B o h r u n g e n zeigte sich n u n , d a ß die Höhenlage des F e i n s a n sandes i m m e r in G r u p p e n benachbar ter B o h r u n g e n k o n s t a n t ist u n d glei chen A b s t a n d von der S c h o t t e r u n t e r k a n t e besitzt, u n d daß beide Grenzen in b e n a c h b a r t e n G r u p p e n von Boh r u n g e n u m 1 0 , 2 0 , auch wesentlich m e h r Meter verschieden sind. Es k a n n somit kein Zweifel bestehen, daß hier echte Bruchtektonik vorliegt, die j ü n ger als die Feinsandlage ist. Es ist n u n keineswegs so, daß n u r rheinisch streichende Verwerfungen auftreten, oder daß die Bruchschollen bildung n u r auf den G r a b e n r a n d b e schränkt w ä r e . Es erstreckt sich ü b e r die ganze G r a b e n b r e i t e ein V e r w e r -
Abb. 1. Tektonische Karte. Ausschnitt aus e i n e m Teil des Rheintalgrabens bei Karlsruhe. Punktiert: Niederterrasse, w e i ß : Rheinniederung, begrenzt durch den Steilabfall des Hochgestades; stark gestrichelt: Innere Hauptverwerfung, an der der östliche Teil stärker eingesun ken ist. (Aus HIRSCH, 1 9 5 1 ) .
Ludwig G. Hirsch
100
fungssystem, in d e m neben der rheinischen eine dazu ungefähr senkrechte Rich t u n g gleich stark v e r t r e t e n ist (Abb. 1). Daß im Oberrheingebiet junge, bis ins Diluvium reichende Tektonik auftritt, ist n u n durchaus keine ganz n e u e E r k e n n t n i s . So h a b e n schon 1 9 0 5 FREUDENBERG (Weinheim) und 1 9 0 7 REGELMANN (Bodensee) — soweit m i r b e k a n n t , als erste — über diluviale Tektonik im oberrheinischen R a u m berichtet, u n d in zahlreichen A r b e i t e n der folgenden J a h r e finden sich A n g a b e n ü b e r einschlägige V e r m u t u n gen oder gar Beobachtungen, jedoch oft n u r so ganz nebenbei, sodaß es nicht leicht ist, keine zu übersehen. Deshalb k a n n auch die von GUENTHER ( 1 9 4 1 ) ge gebene Übersicht keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Den wertvollsten Beitrag zur F r a g e der diluvialen Tektonik stellt WITTMANN'S große Arbeit ( 1 9 3 9 ) dar, mit d e m Versuch, diese in m e h r e r e zeitlich genau er faßbare P h a s e n zu zerlegen. Seine D a t i e r u n g der letzten, der brisgowischen Phase, als s p ä t w ü r m - i n t e r s t a d i a l k a n n von m i r so weit bestätigt werden, als sie alle B e w e g u n g e n umfaßt, die dieser A r b e i t z u g r u n d e liegen. Allerdings möchte ich die F r a g e noch offen lassen, ob sie nicht doch noch etwas früher, nämlich ins W ü r m I einzustufen sei. Alle die früheren Arbeiten, einschließlich dieser u n d älterer Veröffentlichun gen WITTMANN'S ( 1 9 3 5 , 1 9 3 7 u. a.), m u ß t e n sich a b e r darauf beschränken, die T a t sache sehr j u n g e r Tektonik als solche herauszustellen oder die eine oder a n d e r e diluviale S t ö r u n g im Randgebiet zu erfassen. Das G r a b e n i n n e r e aber blieb noch in D u n k e l gehüllt, wie auch aus der n e u e s t e n tektonischen K a r t e h e r v o r g e h t (CARLE
1950).
Wohl h a t t e schon GUENTHER ( 1 9 4 1 ) einen Weg aufgezeigt, der h i e r Licht b r i n gen k ö n n t e , indem er sagte: „Tektonische Bewegungen, die sich w ä h r e n d oder auch nach der A b l a g e r u n g der Niederterrasse auslösten, m ü ß t e n ja auch zu e r k e n n e n sein, einmal an der wechselnden Mächtigkeit der Schotter, die bedingt ist durch einen Wechsel in der Höhe der Schotterunterlage, w e i t e r a n der wech selnden Höhe des Hochgestades u n d schließlich an der heutigen Erosion u n d A k k u m u l a t i o n des Rheines" (S. 2 3 9 ) , m u ß t e a b e r die E i n s c h r ä n k u n g machen, daß eine Erforschung der Schotterablagerungen im R h e i n t a l an u n s e r e r zu geringen K e n n t n i s der L a g e r u n g derselben scheitert, da n u r wenige Bohrungen, die sie durchteufen, b e k a n n t geworden seien (S. 194). Diese Arbeit w u r d e m i r erst viele J a h r e nach Beginn meiner eigenen U n t e r s u c h u n g e n b e k a n n t , die bis ins J a h r 1 9 3 9 zurückreichen. Allerdings w a r fast mein gesamtes Material beim B r a n d des Geologischen I n s t i t u t s der Technischen Hochschule K a r l s r u h e v e r loren gegangen, ohne daß es h e u t e möglich w ä r e , dieses voll zu ersetzen, da auch die Quellen z u m größten Teil vernichtet w u r d e n . Die M a t e r i a l s a m m l u n g w a r a b e r schon so weit gediehen, daß sich die Ergebnisse abzeichneten. Deshalb b e g a n n ich 1 9 4 5 von n e u e m mit der S a m m l u n g von Bohrverzeichnissen. A b e r erst die K a r t i e r u n g u n d stratigraphische A u s w e r t u n g eines so reichen Beobach tungsmaterials, wie es m i r schließlich zur Verfügung stand, e r l a u b t e eine weit gehend gesicherte tektonische K a r t e zu entwerfen. Bis jetzt sind 1 2 z u s a m m e n h ä n g e n d e Meßtischblätter bearbeitet. Allerdings sind, entsprechend der recht ungleichmäßigen Bohrdichte, noch nicht alle V e r w e r f u n g e n örtlich genau genug festgelegt, u m die K a r t e der Öffentlichkeit zu ü b e r g e b e n (vgl. Abb. 2). 4. B e z i e h u n g e n z w i s c h e n j u n g d i l u v i a l e r u n d Tektonik. N u n erhebt sich die Frage, wie diese jungdiluviale Tektonik tonik im oberrheinischen R a u m steht. Das Nächstliegende ist die Wiederbelebung ä l t e r e r S t r u k t u r e n . Dem ist n u n nicht so. Z w a r
älterer zur Großtek A n n a h m e der ist noch nicht
Jungdiluviale Tektonik im Oberrheingraben
101
Abb. 2 . Verlauf der östlichen Rheintal-Hauptrandwerfung. Links: Nach den geologi schen Spezialkarten. Rechts: Nach der Auswertung von mehreren 1 0 0 Bohrprofilen. (Aus
HIRSCH, 1 9 5 1 . )
zu sagen, w a n n die Ä n d e r u n g der G r o ß s t r u k t u r einsetzte, sicher ist aber, d a ß das Ergebnis der jüngsten B e w e g u n g e n von der älteren Tendenz wesentlich abweicht. Bekanntlich streichen die Großfalten Vogesen-Schwarzwald-Sattel, Z a b e r n Kraichgau-Mulde, H a r d t - O d e n w a l d - S a t t e l u n d die in diesen steckenden Spezialm u l d e n u n d - S ä t t e l SW-NO, d. h. spitzwinkelig z u m R h e i n t a l g r a b e n (vergl. RÜGER 1932, Abb. 8 S. 110). Alle die j ü n g e r e n Querbrüche, die ich bis jetzt er fassen konnte, stehen dagegen m e h r oder weniger senkrecht zur rheinischen Richtung. Viele derselben w e r d e n n u n nicht an der östlichen H a u p t r a n d s p a l t e aufgefangen, sondern setzen sich ü b e r diese h i n w e g in den Schwarzwald oder Kraichgau hinein u n g e s t ö r t fort, w ä h r e n d die H a u p t r a n d s p a l t e nach Westen oder Osten versetzt ist (Abb. 3). Verwerfungen, die, aus dem G r u n d g e b i r g e kommend, ü b e r die Vorbergzone weg bis in den R h e i n t a l g r a b e n fortsetzen, e r w ä h n t auch schon K I E F E R (1935, S. 82 u n d 83). Allerdings läßt er diese auf seiner K a r t e (S. 70) sich so mit den die Vorbergzone begrenzenden H a u p t v e r w e r f u n g e n schneiden, daß keine S t ö rung durch die a n d e r e versetzt ist, was mechanisch sehr schwer vorstellbar ist, will m a n nicht saigeres Einfallen für beide a n n e h m e n . Dafür liegt a b e r kein A n h a l t s p u n k t vor. So bleibt n u r noch die Möglichkeit, beide als gleichalt a n z u nehmen, womit — KIEFER'S D a r s t e l l u n g als richtig vorausgesetzt —• erwiesen wäre, daß auch schon vor dem J u n g d i l u v i u m senkrecht zur H a u p t r a n d s p a l t e verlaufende Q u e r v e r w e r f u n g e n aufgetreten w ä r e n . Oder sollte es sich nicht doch auch hier u m A u s w i r k u n g e n d e r jüngsten tektonischen P h a s e handeln? Eine Nachprüfung w ä r e erwünscht.
102
Ludwig G. Hirsch
SW 1151
|o |o
100
|o ' J io
o o o o o o o o o o O o o o e o o o e o o o Ol o
o
Io o o o • o oI J o o o o o o oI. o
|o
o
o
o
o »
'
e e
o o •
O
O
o
o
o
NO —rill
O O Oll
oo > o o o|i )
o o
OO (
•so
O
•60
u>
60-
r 20
xm
•0 m I % °o o|
Jungdiluvium
I alt.
Diluvium
lr---j
Tertiär
Or.Hi./H» ' VB.50
Abb.
3. Schematischer Längenschnitt durch den Rheingraben von Forchheim bei Karlsruhe bis Weiher bei Bruchsal.
Besondere B e d e u t u n g k o m m t a b e r einer U m k e h r der alten S t r u k t u r e n durch die j u n g e Tektonik zu. Da K a r l s r u h e i n n e r h a l b , bzw. n a h e d e m S ü d r a n d der Z a b e r n - K r a i c h g a u - M u l d e liegt, sollte m a n hier auch besonders große Mächtigkeit der Rheinschotter e r w a r t e n . A b e r ganz im Gegenteil ist hier ein Sattel v o r h a n den, wie aus folgender Aufstellung hervorgeht. Höhenlage der U n t e r k a n t e J u n g d i l u v i u m + A l t d i l u v i u m (bzw. „Pliozän"). Geländehöhe ca. 110—120 m NN. Rastatt — 10 Bahnhof Forchheim — 62 Bulach, südwestlich K a r l s r u h e + 8 B r a u e r e i Schrempp, K a r l s r u h e — 7 Durlacher Wald, östlich K a r l s r u h e + 68 Büchenauer H a r d t , südwestl. Bruchsal + 33 Heidelberg — 300 Mannheim — 78 Dagegen soll sich weiter nördlich i m R a u m Landau-Schwetzingen-Heidel b e r g - M a n n h e i m , also im Zuge des Odenwaldsattels, ein ausgesprochenes Tiefge biet erstrecken. Wahrscheinlich zeigt aber w e i t e r e U n t e r s u c h u n g auch hier einen verwickeiteren Bau. Denn im R a u m Bruchsal-Graben sind die jüngsten Schotter w i e d e r wesentlich mächtiger als e t w a in M a n n h e i m , obgleich dort die T e r t i ä r oberfläche im allgemeinen wesentlich tiefer zu liegen scheint als u m K a r l s r u h e . Ähnlich liegen die Verhältnisse südlich von K a r l s r u h e . Auch hier n i m m t die Schottermächtigkeit beträchtlich zu, u m wenige Kilometer südlich R a s t a t t w i e der auf 15—20 m a b z u n e h m e n . 5. E n t s t e h u n g d e r
Kinzig-Murg-Rinne.
A m G e b i r g s r a n d jedoch wird diese i m G r a b e n i n n e r n e r k e n n b a r e S a t t e l - u n d Muldenbildung dadurch überlagert, daß offenbar die Breite der Übergangszone zwischen dem G r a b e n u n d seiner Begrenzung wechselte. Hier liegt im allge m e i n e n die S c h o t t e r u n t e r k a n t e hoch. Auch fehlt meist die weiter im Westen durchgängig v o r h a n d e n e Feinsandschicht i n n e r h a l b der Schotter. Dennoch dürf ten SpezialSenkungen am F u ß e der Vorbergzone die Ursache für die Bildung der Kinzig-Murg-Rinne gewesen sein.
Jungdiluviale Tektonik im Oberrheingraben
103
Allerdings finden sich — mindestens u n t e r h a l b der M u r g — keine reinen Schwarzwald-Schotter a n der Sohle dieses Urstromtales, sodaß die Vorstellung eines vom Rheine u n a b h ä n g i g e n Seitenflusses aufzugeben ist. Ich möchte viel m e h r die Kinzig-Murg-Rinne als Rest des letzten, allerdings tektonisch b e d i n g ten Systems von R h e i n a r m e n auffassen, die u n t e r ständiger L a g e ä n d e r u n g zwi schen d e m O s t r a n d des Grabens u n d der „inneren H a u p t v e r w e r f u n g " die Nie d e r t e r r a s s e aufschütteten (HIRSCH 1950). I h r e A n l a g e ist also gleichzeitig mit d e m Ende der Kiesaufschüttung. A n der „inneren H a u p t v e r w e r f u n g " erfolgte vor, bzw. zur Zeit der A b l a g e r u n g der Niederterrassenschotter eine A b s e n k u n g des östlichen Grabenteils oder H e r a u s h e b u n g des westlichen. So ist das Fehlen dieser Schotter in der Pfalz zu verstehen, wo die sogen. Bienwaldschotter m. E. als zeitliches Ä q u i v a l e n t der Niederterrassenschotter aufzufassen sind. Die in der Pfalz verbreiteten, d e m ä l t e r e n Diluvium angehörigen S a n d e u n d Tone (Jockgrim) bilden wahrschein lich das Liegende u n s e r e r Schotter. 6. E n t s t e h u n g d e r R h e i n n i e d e r u n g . Ob die E n t s t e h u n g d e r heutigen R h e i n n i e d e r u n g irgendwelche Beziehung zur i n n e r e n H a u p t v e r w e r f u n g , ü b e r h a u p t zu b e s t i m m t e n V e r w e r f u n g e n besitzt, wie sich D E E C K E (1918, S. 148 u n d S. 537) dachte, m u ß v o r e r s t noch offen bleiben, wenngleich ich sie auch als tektonisch bedingt (regionale Hebung) ansehen möchte. Allerdings ist sie eine echte Erosionsfläche, d. h. daß ursprünglich keine tiefere A u s r ä u m u n g eingetreten war, die s p ä t e r wieder aufgefüllt w o r d e n w ä r e . D a m i t s t e h t a b e r nicht im Widerspruch, daß zahlreiche Schlingen u n d A r m e des R h e i nes v o r ü b e r g e h e n d m e h r e r e M e t e r tief in diese Fläche eingesenkt w a r e n u n d durch U m l a g e r u n g e n w i e d e r zugefüllt w u r d e n . Bei der B e u r t e i l u n g des Alters u n d Ausmaßes dieser U m l a g e r u n g e n ist a b e r Vorsicht a m Platze. W e n n beispielsweise ein bis zu 10 m u n t e r das G r u n d w a s s e r reichender Baggerbetrieb nicht selten „aus dieser Tiefe" frühgeschichtliche Reste fördert, so k a n n deren Tiefenlage n u r in den seltensten Fällen eindeutig fest gelegt werden, also nichts ü b e r die Tiefe d e r alten Rheinläufe aussagen. Diese m u ß vielmehr abhängig gesehen w e r d e n von deren Breite u n d d e m natürlichen Böschungswinkel wassererfüllter sandiger Kiese. Weil auf der eigentlichen R h e i n n i e d e r u n g eine V e r w i t t e r u n g s r i n d e , die d e m älteren L ö ß l e h m entspricht, u n d Erscheinungen eines Dauerfrostbodens fehlen, m u ß die A u s r ä u m u n g bis h i e r h e r mindestens j ü n g e r sein als das W ü r m I/IIInterstadial. Mit i h r e r E n t s t e h u n g setzte die V e r l a n d u n g der Kinzig-Murg-Rinne ein, w a s schon D E E C K E (1918, S. 148) e r k a n n t , a b e r zu j u n g d a t i e r t h a t t e . Eine geomorphologische A u s w e r t u n g dieser n e u e n tektonischen E r k e n n t n i s s e w i r d u n s e r Wissen u m das W e r d e n der oberrheinischen Landschaft noch b e reichern. 7. Z u s a m m e n f a s s u n g . Die A u s w e r t u n g von m e h r als 1200 Bohrprofilen aus d e r nordbadischen Rheinebene u n d Vorderpfalz zwischen M a n n h e i m u n d B a d e n - B a d e n führte zu folgenden Ergebnissen: 1. Die jüngsten Rheinschotter w e r d e n durch eine Feinsandlage in zwei A b teilungen gegliedert. 2. Die Mächtigkeit dieser Schotter ist stets geringer, als m a n bisher glaubte, und regional verschieden: bei M a n n h e i m , K a r l s r u h e u n d südlich R a s t a t t ca. 20 bis 25 m, dazwischen mächtiger.
104
Ludwig G. Hirsch
3. Das Liegende der Schotter ist T e r t i ä r oder eine Folge von Feinsanden, Tonen u n d sandigen Tonen, die — entgegen der bisherigen D e u t u n g als P l i o zän — als älteres Diluvium aufzufassen sind. 4. Aus der Höhenlage der Schotterunterfläche u n d des Feinsandhorizontes läßt sich ein Netz von rheinischen u n d dazu senkrechten V e r w e r f u n g e n ableiten, das j ü n g e r ist als der Feinsand u n d den ganzen R h e i n t a l g r a b e n überzieht. Eine seiner wichtigsten Linien ist die — von m i r so g e n a n n t e — i n n e r e H a u p t v e r werfung, welche die V e r b r e i t u n g der jüngsten Grobschotter nach Westen begrenzt. 5. Dieses jungdiluviale S y s t e m stellt keine einfache Fortsetzung oder Wie d e r b e l e b u n g der älteren Tektonik dar. Es zeigt vielmehr bei K a r l s r u h e , also im Zug der Zabern-Kraichgau-Mulde, einen SW-NO streichenden Sattel; in d e r Achse der Hochzone zwischen Kraichgau u n d B a d e n - B a d e n e r Mulde eine Tief zone, die gegen letztere hin wieder durch einen Sattel abgelöst wird. Nördlich von K a r l s r u h e bestehen entsprechende Gesetzmäßigkeiten. 6. Die Q u e r s t ö r u n g e n setzen vielfach ü b e r die H a u p t r a n d s p a l t e hinweg, diese selbst nach Osten oder Westen versetzend. 7. Die Kinzig-Murg-Rinne w a r kein P a r a l l e l s t r o m z u m Rhein, sondern ein tektonisch begünstigtes S y s t e m von R h e i n a r m e n . Auch ihre im W ü r m II begin n e n d e V e r l a n d u n g ist tektonisch bedingt. 8. Die E n t s t e h u n g der Rheinebene ist die Folge einer regionalen H e b u n g nach dem W ü r m I/II. Sie führte z u r unterirdischen E n t w ä s s e r u n g u n d d a m i t zur V e r l a n d u n g der Kinzig-Murg-Rinne. 8. L i t e r a t u r v e r z e i c h n i s . BILHARZ, A.: Mutmaßlich oberpliozäne Bildungen auf Blatt Baden. - Bad. Geol. Abh. 1, 1 9 2 9 . BRILL, R.: Geologische Spezialkarte von Baden 1 : 2 5 0 0 0 , Blatt Ettlingen mit Erläute rungen. - Freiburg 1 9 3 1 . CARLE, W.: Geotektonische Übersichtskarte der Südwestdeutschen Großscholle mit Er läuterungen 1 : 1 0 0 0 0 0 0 . - Stuttgart 1 9 5 0 . DEECKE, W.: Morphologie von Baden. - Berlin 1918. FREUDENBERG, W.: Eine diluviale Rheintalspalte bei Weinheim a. d. Bergstraße. - Ber. oberrhein. geol. Ver. 1 9 0 5 . GUENTHER, E.: Die jüngeren tektonischen B e w e g u n g e n im südwestlichen Deutschland. N. Jb. Min. Beil. Bd. 8 5 B, 1 9 4 1 . HIRSCH, L.: Eiszeitliche Frostböden in der Oberrheinebene bei Karlsruhe. - Beitr. n a t kundl. Forschung in Südwestdeutschland 8, Karlsruhe 1 9 4 9 . — Zur geologi schen Geschichte der Kinzig-Murg-Rinne. - Mittbl. g. L A . Freiburg für 1 9 5 0 . — Die Grundwasservorräte der nordbadischen Rheinebene. - Wasser und Boden 1 9 5 1 . KIEFER, H.: Zur Tektonik und Morphologie des Rheintalrandes zwischen der Freibur ger Bucht und Müllheim. - Bad. geol. Abh. 7, 1 9 3 5 . REGELMANN, C : Neuzeitliche Schollenverschiebung der Erdkruste i m Bodenseegebiet. Ber. oberrhein. geol. Ver. 1 9 0 7 . RÖHRER, F.: Eine Verwerfung diluvialen Alters im Untergrund von Pforzheim. - Jber. u. Mitt. oberrh. geol. Ver. 8, 1 9 1 9 . RÜGER, L.: Die Entstehung des Neckarmündungstrichters bei Heidelberg. - Verh. nat.hist. Ver. Heidelberg 1 5 , 1 9 2 2 . — Hundert Jahre geologischer Forschung am Rheintalgraben. - Bad. geol. Abh. 4, 1 9 3 2 . SCHWEGLER, E.: Das Diluvium von Jockgrim in der Rheinpfalz und seine Stellung i n nerhalb des oberrheinischen Diluviums. - Diss. Kiel 1 9 3 5 . SOERGEL, W.: Die diluvialen Säugetiere Badens. - Mitt. Bad. g. L A . 9, 1 9 1 4 . — Die Säugetierfauna des altdiluvialen Tonlagers v o n Jockgrim in der Pfalz Z. d. g. G. 7 7 , 1 9 2 5 . THEOBALD, N.: Contribution a l'étude de la Base Terrasse Rhénane. - Bull. Soc. géol. France 1 9 , 1 9 4 9 . — Carte de la Base des Formations Alluviales dans le Sud du Fossé Rhénan. - Mém. Service Carte Géol. d'Alsace et de Lorraine 1 9 4 8 .
Klimaschwankungen im Tertiär und Quartär
105
THÜRACH, H.: Geologische Spezialkarte von Baden 1 : 25 000, Blatt Mannheim mit Er läuterungen 1898. — Blatt Karlsruhe 1912. s WEBER, H.: Die neuen nordbadischen Erdölbohrungen. - Bad. geol. Abh. 7, 1935. WIRTH, E.: Die Erdölvorkommen von Bruchsal in Baden. - Geol. Jb. 65, Hannover 1950. WITTMANN, O.: Über junge Tektonik im Diluvium der Lahrer Randhügel. - Bad. geol. Abh. 7, 1935. — Tektonik und duliviale Sedimentation im Oberrheintal. Bad. geol. Abh. 9, 1937. — Die Phasengliederung der diluvialen Rheintal randtektonik und die Stratigraphie des gebirgsrandnahen oberrheinischen Diluviums. - Bad. geol. Abh. 1 0 , 1938/39. Ms. eingeg.: 4. 7 1951.
Klimaschwankungen im Tertiär und Quartär Von P a u l W. T h o m s o n
(Krefeld-Bonn)
Der Pollenniederschlag in Torflagern registriert die V e r ä n d e r u n g e n in der Vegetation, die sich w ä h r e n d der Bildung derselben vollzogen haben. Auch wenn sich die Torflager in B r a u n - oder Steinkohle v e r w a n d e l t haben, ist dieser Pol len- u n d Sporenniederschlag noch zu erkennen. E r s t w e n n das S t a d i u m der F e t t kohle erreicht ist, h a b e n sich die E x i n e n und Exosporen soweit v e r ä n d e r t , daß der chemische Unterschied zwischen ihnen u n d der G r u n d s u b s t a n z weitgehend v e r wischt ist. Damit w i r d die Mazeration unmöglich. In den t e r t i ä r e n B r a u n k o h l e n sind die Pollen u n d Sporen vielfach ebenso gut e r h a l t e n wie in den rezenten Torfen. N u r in alkalischen, kalkreichen Torfen u n d in B r a u n k o h l e n , die m i t kalkreichen Gewässern in V e r b i n d u n g standen, ist die F r a k t i o n der Pollen und Sporen zerstört, w e n n der Sauerstoff der Luft Z u t r i t t hat. Mächtige Kohlenflöze geben uns also die Möglichkeit, die Moorvegetation der u m g e b e n d e n Wälder weitgehend zu rekonstruieren, wobei allerdings von ent f e r n t e r e n S t a n d o r t e n n u r die reichlich Pollen erzeugenden W i n d b l ü t l e r u n t e r den B ä u m e n gefaßt werden. Vom Verfasser u n d seinen Schülern sind in den letzten J a h r e n m e h r e r e mächtige B r a u n k o h l e n l a g e r aus verschiedenen Abschnitten des T e r t i ä r s einge hend stratigraphisch, petrographisch u n d paläontologisch untersucht worden. Hier seien besonders e r w ä h n t : das pliozäne B r a u n k o h l e n l a g e r von Wallensen/ Hils mit einer Mächtigkeit von ± 3 0 m, das Hauptflöz der Rheinischen B r a u n kohle, das in der G r u b e F o r t u n a eine Mächtigkeit von ± 9 0 m h a t u n d in eini gen B o h r u n g e n sogar 1 0 0 m mächtig ist, und die a l t t e r t i ä r e n B r a u n k o h l e n l a g e r von Helmstedt u n d Borken, die H. P P L U G untersucht hat. Beginnen wir mit der linksrheinischen B r a u n k o h l e , der der Verfasser die meiste Zeit gewidmet h a t (THOMSON 1 9 5 0 u. 5 1 ) . Hier zeichnet sich in den Pollenund S p o r e n d i a g r a m m e n u n d in der graphischen Darstellung der Ä n d e r u n g der petrographischen Beschaffenheit ein doppelter Vegetationswechsel ab. In den sogn. „dunklen B ä n k e n " besteht die Kohle im Wesentlichen aus den Ü b e r r e s t e n einer Bruchwaldvegetation. Holz- u n d Rindenelemente, K o r k g e w e b e usw. bilden die H a u p t m a s s e der G r u n d s u b s t a n z . Der Pollen ist ein vorwiegend a u t o c h t h o n e r . E r s t a m m t im Wesentlichen von den B ä u m e n u n d S t r ä u chern, die die Vegetation des Bruchwaldes bildeten. In den sogn. „hellen Schichten", den „Schmierkohlen" dagegen, die in der Hauptsache aus einer holzarmen G r u n d s u b s t a n z , den Ü b e r r e s t e n k r a u t i g e r Pflan zen, bestehen u n d s t ä r k e r e oder schwächere a l l o c h t h o n e Beimengen zeigen, t r i t t der Pollen der Bruch w a l d b ä u m e s t a r k zurück. Wir dürfen a n n e h m e n , daß