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Eiszeitlicher „Kissenboden" im südlichen Oberrheintal Von Elisabeth S c h m i d, F r e i b u r g i. Br. Mit 4 A b b . In einer k u r z e n Mitteilung h a t die Verfasserin die im H e r b s t 1944 durch R o b e r t LAIS u n d sie selbst gemachte E n t d e c k u n g eigentümlicher Frostboden b i l d u n g e n im Löß bei Riegel a m K a i s e r s t u h l b e k a n n t gegeben (E. SCHMID 1947). Der folgende Aufsatz legt dazu Einzelheiten u n d Bilder vor. Durch einen „Panzergraben", d e r westlich v o n Riegel rechtwinkelig zum Gebirgsfuß nach Norden führte, k o n n t e ü b e r m e h r e r e h u n d e r t M e t e r hin der Aufbau der obersten 3 m der E b e n e beobachtet w e r d e n . K u r z v o r dem n ö r d lichen Abschluß des Grabens, wo sich das G e l ä n d e entlang einer langen K a n t e u m ü b e r 1 m nach Norden hin absenkt, w a r auch seine Sohle tiefer in den U n t e r g r u n d gelegt w o r d e n . Dies ermöglichte den Einblick in das Liegende des vom G r a b e n durchschnittenen Lößes: Es ist u n v e r w i t t e r t e r Rheinkies, ü b e r dem fei n e r S a n d liegt. Dieser bildet im tieferen G e l ä n d e die Oberfläche. In der s ü d w ä r t s anschließenden höheren E b e n e geht der F l u ß s a n d in Flugsand, Sandlöß u n d L ö ß ü b e r — teils durch allmähliche V e r k l e i n e r u n g des K o r n s , teils in d e r Weise, d a ß d e m Löß lang ausgedehnte, a b e r n u r ein bis m e h r e r e Millimeter mächtige B ä n d e r feinen Sandes eingeschaltet sind. Diese w e r d e n nach oben i m m e r seltener u n d fallen in den obersten 1,50 m ganz aus.
Abb.
1. D u r c h S a n d l a g e n e r k e n n b a r e V - u n d W - f ö r m i g e S t r u k t u r e n i m L ö ß .
A b e r auch in der horizontalen A u s d e h n u n g sind die Verhältnisse nicht ein heitlich. Mit wachsendem A b s t a n d von d e r G e l ä n d e k a n t e v e r r i n g e r t sich die Zahl d e r eingeschalteten Flugsandlagen, bis sie von etwa 1 5 0 m a n s ü d w ä r t s ganz verschwinden. Von hier an nach N o r d e n v e r l a u f e n die w e n i g e n S a n d b ä n d chen zunächst g e r a d e u n d horizontal, d a n n w ö l b e n sie sich zu kurzen, niedrigen Bögen auf, die in scharfen W i n k e l n a n e i n a n d e r stoßen. N ä h e r a m Rand z u r Senke, wo sich die Sandstreifen i m m e r zahlreicher einschalten, wölben sie sich
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s t ä r k e r auf u n d überschieben sich, sodaß V- und W-förmige Figuren e n t s t e h e n (Abb. 1). Hier verlaufen die Streifen parallel. Im Bereich der flachen Bögen h i n gegen, wo auch die v e r t i k a l e n A b s t ä n d e zwischen i h n e n größer sind, entsprechen die Spitzen u n d Aufwölbungen der einzelnen Bändchen einander nicht. Die Größe d e r Bögen ist s e h r verschieden. Sie wechselt auf einer Strecke von 5 m bei 14 Bögen zwischen 12 und 72 cm Länge, wobei die extremen W e r t e selten erreicht w e r d e n . Den Beweis, daß die Deckschichten des Schotters wirklich aus Löß m i t F l u g s a n d b ä n d e r n aufgebaut sind, erbrachte die Schlämmanalyse nach KOPECKYKRAUS, d e r e n Z a h l e n w e r t e in die folgende Tabelle eingetragen sind: Tiefe Nr.
CaCOa
1
m ) <
1 2 3 4 5 6
0,01 29,2 24,6 19,2 15,4 10,4 7,0
1,25 1,60 1,95 2,35 S> W> 2
a
58,0 61,2 63,8 34,0 25,0 6,2
8,4 11,6 15,2 39,8 34,2 25,0
4.4 2,6 1,8 10,8 30,4 61,8
40,8 40.8 39,1 35,1 37,6 35,7
») T i e f e ) F l u g s a n d im tiefen, geschichteten L ö ß
2
3
2
) aus den W-förmigen Sandstreifen.
Der hohe, fast ' I-A d e r G e s a m t p r o b e ausmachende W e r t der F r a k t i o n 0,01 bis 0,05 m m 0 in den oberen drei P r o b e n ist typisch für Löß, w ä h r e n d in der 4. P r o b e die nahezu gleichen W e r t e der 2. u n d 3 . F r a k t i o n , die z u s a m m e n e t w a / 4 der Menge umschließen, Sandlöß anzeigen. Die P r o b e S enthält die für F l u g sand typische K o r n g r ö ß e n v e r t e i l u n g . In der 6. P r o b e hingegen weist d e r hohe Anteil d e r K o r n g r ö ß e n von 0,1—2 m m 0 in den W-förmigen Sandlagen auf die u n m i t t e l b a r e Nähe des Ausblasungsbereiches hin. 3
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A b b . 3. G r a b e n w a n d i m L ö ß b e i R i e g e l . Ü b e r d e r d u r c h f e i n e n S a n d e r k e n n b a r e n B o g e n l i n i e ist e i n e H ö h l u n g a u s g e g r a b e n , w e l c h e d i e „ K i s s e n " frei legt.
Flachbogige Bildungen i m Löß des O b e r r h e i n t a l s w a r e n schon von Achenh e i m b e k a n n t (Abb. 2). WERNERT (1936) d e u t e t e sie als Solifluxionserscheinung. Die d ü n n e n S a n d b o g e n in d e r Lößwand des Riegeler G r a b e n s lockten, sie ein Stück weit freizulegen, u m d e n Verlauf d e r v e r m u t e t e n Wülste, die so s t a r k wechselnde Durchmesser h a b e n , in der A b h ä n g i g k e i t von d e r Geländegestalt zu erkennen. Mit Kelle und Spachtel schnitten R. LAIS u n d die Verfasserin ein n a h e z u 0,5 m hohes und tiefes Fenster in ü b e r 1 m Breite aus der Wand h e r a u s . D a m i t g e w a n n e n wir Platz, u m von oben h e r die die Bögen kennzeichnende S a n d l a g e vorsichtig freizuschaben. Es f o r m t e n sich aber u n t e r den Spachteln s t a t t der erhofften Rippen Kissen heraus, die in Geraden u n d Spitzen vielseitig a n e i n a n d e r stießen (Abb. 3). Schließlich lag P o l s t e r neben Polster, deren W ö l b u n g e n jeweils n u r sehr d ü n n von Sand überdeckt waren. In den tiefen K a n t e n a b e r h a t t e sich d e r Sand m e h r e r e Zentimeter hoch angesammelt. Die m a ß s t ä b liche Zeichnung d e r Aufsicht auf diese Polsterfläche läßt i h r e n polygonalen B a u deutlich e r k e n n e n (Abb. 4). N u n klärt sich auch der starke Wechsel in der L ä n g e
A b b . 4. D i e p o l y g o n e B e g r e n z u n g d e r „ K i s s e n " 1 : 10 c m . 6
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der Bögen: die G r a b e n w a n d durchschneidet nicht Wülste, sondern vielkantige Kissen a n verschiedenen Stellen. Die Erdkissen im Löß d e u t e t e n wir zunächst als Thufur nach der A r b e i t von TROLL ( 1 9 4 4 ) . Doch diese Ansicht läßt sich nicht aufrecht erhalten, da beim Thufur die Hügelchen durch ebene Z w i s c h e n r ä u m e g e t r e n n t sind. Es h a n d e l t sich v i e l m e h r u m einen Polygonboden, wie ihn HÖGBOM ( 1 9 1 0 ) als Typus II be zeichnet hat. In seiner systematischen Besprechung der Bodenformen auf Spitz bergen schlägt MEINARDUS ( 1 9 1 2 ) vor, die Bezeichnung „Polygonboden" n u r auf den Typus II von HÖGBOM anzuwenden, also n u r von Polygonboden zu sprechen, „wenn homogenes Material durch ein Netz von Kontraktionslinien zerlegt ist". Liegt unhomogenes M a t e r i a l vor (Typus I von HÖGBOM), d a n n will MEINARDUS n u r die Bezeichnung „ S t r u k t u r b o d e n " a n g e w e n d e t wissen. U n t e r den von SAPPER ( 1 9 1 2 ) veröffentlichten Bildern von Bodenformen Spitz bergens w i r k t Abb. 1 1 wie eine A u s w e i t u n g der von uns freigelegten Fläche im Löß von Riegel. Demnach k ö n n t e der für die Erscheinungen in Spitzbergen ein geführte Ausdruck „Polygonboden" d u r c h a u s für u n s e r e Riegeler B i l d u n g e n ü b e r n o m m e n werden. Wir w ä h l e n t r o t z d e m den N a m e n „Kissenboden", weil seine besondere Art, nämlich die geringen Dimensionen d e r polsterartigen Auf wölbungen, damit klar h e r v o r t r i t t . Alle Beobachter der B ö d e n von Spitzbergen weisen d a r a u f hin, daß n e b e n der A u s t r o c k n u n g auch Regelationsprozesse für die B i l d u n g der g e w ö l b t e n Polygone verantwortlich sind. Unsere Riegeler Profilwand bestätigt dies; d e n n die Kissenböden gehören zeitlich in die P e r i o d e der Lößsedimentation, d. h. also in ein kaltes Klima (zuletzt: WEIDENBACH 1 9 5 2 ) . Sie f o r m t e n sich jeweils auf der Oberfläche der Ebene im Wechsel von T a u e n u n d Gefrieren im Eiszeitsommer. Daraus eine J a h r e s z ä h l u n g zu erhalten, ist jedoch unmöglich; denn die a u s der nördlich anschließenden S e n k e erfolgte d ü n n e S a n d ü b e r w e h u n g w a r sicher in jedem J a h r verschieden. Das k a n n schon aus der Tatsache geschlossen w e r d e n , daß die S a n d l a g e n nach oben seltener eingeschaltet sind u n d schließlich ganz ausfallen. Die Kissenböden bildeten sich also s i c h t b a r in der ersten Hälfte der Lößsedimentation, d. h. in der Vorstoßphase der Vereisung (WEIDENBACH 1 9 5 2 ) . Die Möglichkeit zur B i l d u n g der Kissenböden m u ß u. a. auch mit d e r N ä h e der Senke z u s a m m e n h ä n g e n ; d e n n in g r ö ß e r e m Abstand von der G e l ä n d e k a n t e liegen, wie oben geschildert, die Sandstreifen gerade u n d horizontal. U n m i t t e l bar n e b e n d e r K a n t e aber w a r e n die B o d e n b e w e g u n g e n so stark, daß sich die Kissen falteten u n d überschoben. Diese V e r w ü r g u n g e n zeigen, daß die K a n t e nicht durch Erosion n a c h d e r Lößsedimentation entstand, wie es für alle a n deren G r ä b e n im nördlichen K a i s e r s t u h l v o r l a n d erwiesen ist (LAIS 1934). H i n gegen befand sich hier — zumindest in d e r Anfangszeit — eine immer w i e d e r von Wasser durchflossene Senke, neben welcher der Löß sedimentiert w o r d e n ist. Kissenböden sind w ä h r e n d der Lößsedimentation sicher keine Seltenheit ge wesen. Die Achenheimer Bögen gehören h i e r h e r . F e r n e r zeichneten sich w e s t lich von Endingen, also 4 k m von Riegel entfernt, an der Basis des dort a u s g e hobenen „ P a n z e r g r a b e n s " ebenfalls nach oben gewölbte Linien ab. A b e r s t a t t durch S a n d w a r e n sie durch dünne, bräunliche L ö ß b ä n d e r m i t zahlreichen W u r zelröhrchen kenntlich. Auf d e n Kissen wuchsen also niedrigwurzelnde Pflanzen, die eine leichte Bodenbildung verursachten. Durch die U n g u n s t der ä u ß e r e n Verhältnisse k o n n t e n an dieser Stelle k e i n e weiteren Einzelheiten e r m i t t e l t werden. A b e r auch in a n d e r e n , auf horizontalen Flächen abgelagerten L ö ß k ö r pern sind d e r a r t i g e Kissenböden zu e r w a r t e n . Sie k ö n n e n jedoch n u r d o r t e r -
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k a n n t w e r d e n , wo auf i h r e r Oberfläche S a n d l a g e n o d e r d ü n n e Bodenbildungen ihre F o r m e n sichtbar machen. Solche günstigen Verhältnisse im L ö ß bei Riegel ermöglichten es, durch eine kleine A u s g r a b u n g einen Einblick in die Gestalt der Lößoberfläche w ä h r e n d der Eiszeit zu g e w i n n e n : Ü b e r eine größere Fläche h i n w e g breitete sich eine beson dere A r t von Polygonboden aus, welche den N a m e n Kissenboden e r h a l t e n hat.
S c h r i f t t u m HÖGBOM, B . : E i n i g e I l l u s t r a t i o n e n z u d e n g e o l o g i s c h e n W i r k u n g e n d e s F r o s t e s S p i t z b e r g e n . - B u l l . G e o l . I n s t . U n i v e r s i t y U p s a l a 9, U p s a l a 1910.
auf
LAIS, R . : D a s n ö r d l i c h e K a i s e r s t u h l v o r l a n d , s e i n e B o d e n g e s t a l t , E n t s t e h u n g s g e s c h i c h t e u n d f r ü h e B e s i e d l u n g . - S c h a u - i n s - l a n d 6 1 , F r e i b u r g i. B r . 1934. MEINARDUS, W . : B e o b a c h t u n g e n ü b e r D e t r i t u s s o r t i e r u n g u n d S t r u k t u r b o d e n b e r g e n . - Z s . G e s . E r d k u n d e , B e r l i n 1912.
auf
Spitz
SAPPER, K . : U b e r F l i e ß e r d e u n d S t r u k t u r b o d e n a u f S p i t z b e r g e n . - Z s . G e s . E r d k u n d e , B e r l i n 1912. SCHMID, E . : D i l u v i a l e F r o s t b o d e n f o r m e n b e i R i e g e l . - M i t t e i l u n g s b l a t t b a d . g e o l . L a n d e s a n s t . , F r e i b u r g i. B r . 1947. TROLL, C : S t r u k t u r b ö d e n , S o l i f f u k t i o n u . F r o s t k l i m a t e d e r E r d e . - G e o l . R u n d s c h . 1944. WEIDENBACH, F . : G e d a n k e n z u r L ö ß f r a g e . - E i s z e i t a l t e r u . G e g e n w a r t 2. Ö h r i n g e n 1952. WERNERT, P . : D e q u e l q u e s p h e n o m e n e s g e o l o g i q u e s d a n s l e s c o u p e s d e l a s t a t i o n p a l e o l i t h i q u e d ' A c h e n h e i m ( B a s - R h i n ) . - Bull. Soc. P r e h i s t . F r a n c a i s e 11,1936. M a n u s k r . e i n g . 22. 1. 5 3 . A n s c h r . d. V e r f . : D r . E l i s a b e t h S c h m i d , F r e i b u r g i. B r . , S t e c h e r t w e g 8.