Eiszeitalter u. Gegenwart
79—94 6 Abb., 4 Tab.
33
Hannover
1983
Zur weichselzeitlichen Entwicklungsgeschichte der unteren Saar (Rheinisches Schiefergebirge) E i n e geomorphologische, pedologische u n d palynologische Untersuchung * MANFRED J. MÜLLER, DIETMAR SCHRÖDER, BRIGITTE URBAN & LUDWIG ZÖLLER * *)
Morphogenesis, River Saar Low Terrace, meander, glacial deposit, Saar Canal, flood deposit, paleosol, alluvial soil, solifluction, Weichselian, Bölling Interstadial, pit section, pollen analysis, C 14 dating, size distribution, chemical composition. Rhenish Schiefergebirge, Lower Saar River, Rhineland Palatinate. TK 25: N r . 6305 K u r z f a s s u n g : Durch den Bau des Saarkanals im Zuge des Umlauftals Ayl-WawernBiebelhausen entstand ein fast 2 km langer Aufschluß, der über die Entwicklung der Saar von der letzten Kaltzeit bis heute neue Erkenntnisse brachte. An zwei günstigen Stellen sind mehr als 12 m mächtige Sande erhalten geblieben, die aufgrund des Fehlens der vulkanischen Eifelassoziation im Schwermineralspektrum und wegen eindeutiger Verzahnung mit Solifluktionsschutt ins Weichselglazial gestellt werden müssen. Diese Sande liegen auf dem etwa 2 m mächtigen Basissdiotter, der ebenfalls als letztglaziale Ablagerung gedeutet werden muß. In einem Stillwasser sediment (schluffiger Ton), das auf den Mäanderdurchbruch hinweist, wurde ein Stück Kiefern holz gefunden, das ein Alter von 15 800 + 300 Jahre aufweist. In den als Hochwasserablagerungen gedeuteten Sanden konnten 3 verschiedene, recht gut aus gebildete Paläoboden ausgemacht werden. 14
Mit Hilfe der Pollenanalyse und zweier C - D a t e n konnten die Böden zeitlich bestimmt wer den. Der älteste ist mit großer Wahrscheinlichkeit während des Amersfoort-Interstadials ausge bildet worden. Der mittlere Boden ist, im Gegensatz zu den beiden anderen, in einer trockeneren, warmen Phase des Weichselfrühglazials entstanden und wird deswegen ins Brorup-Interstadial gestellt. Sein wesentliches Merkmal ist das Vorkommen von Haselpollen. Der oberste Boden muß ins Spätglazial datiert werden. Da weder im Boden noch in der darüberliegenden Fließerde die Schwermineralien der Eifelassoziation (Laacher Vulkan) gefunden wurden, ist dieser Boden älter als das Alleröd. Er wird als Bildung im Bölling-Interstadial aufgefaßt. Aufgrund dieser Ergebnisse lassen sich über die Entwicklungsgeschichte der unteren Saar sehr viel detailliertere Aussagen machen als das bisher der Fall war. [The Evolutional History of the River Saar during the Weichsel Glacial Period — a G e o morphological, Pedological a n d Pollenanalytical Investigation] A b s t r a c t : Because of the construction of the Saar Canal an opening of nearly 2 km length resulted along the cut-off meander of Ayl-Wawern-Biebelhausen. This opening permitted new perceptions with regard to the evolutional history of the River Saar from the last glacial period until today. At two favourable locations sands of more than 12 m thickness have been preserved. Due to the absence of any volcanic heavy minerals from the Eifel and due to a very clear interlocking with solifluction debris these sands must be placed into the Weichselian glacial period. The sands lie on top of gravel of about 2 m thickness which should also be interpreted as belonging to the last glaciation. Within a Stillwater sediment (silty clay), which points out a meander cut-off, a piece of pine wood was found that shows an age of 15 800 + 300 years. *) Die geomorphologischen Untersuchungen wurden mit Unterstützung der Deutschen For schungsgemeinschaft durchgeführt. Dafür sei ihr herzlich gedankt. * *) Anschriften der Verfasser: Dr. M. J. M ü 11 e r , Prof. Dr. D . S c h r ö d e r , L. Z ö l l e r , M. A., Universität Trier, FB III, Geographie/Geowissenschaften, Postfach 3825, D-5500 Trier. — Dr. B . U r b a n - K ü t t e l , Institut für Bodenkunde der Universität Bonn, Nußallee 13, D-5300 Bonn. ISSN-Nr. 0424 - 7116 / 83 / 0033 - XXX $XXX © Sehweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, D-7000 Stuttgart 1
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Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller
Abb. 1: Lage des Untersuchungsgebietes.
Zur weichselzeitlichen Entwicklungsgeschichte der unteren Saar
81
Within the sands, which are being interpreted as flood deposits, three different and welldeveloped paleosoils were detected. 14
Using the pollen analysis and two C-dates the soils could be placed into the proper temporal perspective. In all likelyhood the oldest soil developed during the Amersfoort interstadial epoch. The middle one, in contrast to the two others, was formed during a more arid and warmer phase of the early Weichsel glacial period. Therefore, it should be placed into the Breirup interstadial. Its significant feature is the presence of hazel pollen. The uppermost soil must be placed into the late glacial period. Since nowhere, neither in the soil itself nor in the solifluction debris on top of it, the heavy minerals of the Eifel association (Laach Volcano, 11 000 years BP.) could be found, this soil must be older than the Alleröd. It is interpreted as having been developed during the Bölling interstadial. Because of the aforementioned results more detailed statements can now be made on the evolutional history of the lower Saar than before. 1.
Einleitung
D e r A u s b a u der Saar zu einem Schiffahrtsweg b o t die einmalige Gelegenheit, n e u e Untersuchungen über die weichselzeitliche u n d h o l o z ä n e Entwicklung der u n t e r e n S a a r durchzuführen. Z w a r sind die Laufverlegungen u n t e r h a l b v o n S a a r b u r g mehrfach u n t e r sucht w o r d e n , so z . B . v o n G R E B E (1886), M A T H I A S (1936 u. 1952), u n d M Ü L L E R (1976), es k o n n t e n bisher a b e r nicht alle P r o b l e m e befriedigt gelöst w e r d e n . D i e zahlreichen Tiefbohrungen, die wegen der B a u m a ß n a h m e n i m m e r bis auf das A n s t e h e n d e abgeteuft w o r d e n sind, v o r allem aber d e r Durchstich zwischen H a m m u n d Biebelhausen ( A b b . 1), schufen sehr gute Voraussetzungen. D e r fast 2 k m lange D u r c h stich verläuft im Z u g e des A y l - W a w e r n - B i e b e l h a u s e n e r M ä a n d e r s ( A b b . 2), der w ä h r e n d des Weichselglazials a u f g r u n d des Durchbruchs zwischen Biebelhausen u n d Schoden a b g e schnitten w o r d e n ist. D e r Aufschluß k o n n t e abschnittsweise, entsprechend d e m B a u fortschritt, a u f g e n o m m e n werden, so d a ß detaillierte stratigraphische, pedologische u n d palynologische Untersuchungen möglich w a r e n . 2. B e o b a c h t u n g e n u n d E r g e b n i s s e 2.1. Aufbau und Altersstellung der Sedimente D i e F l u ß s e d i m e n t e sind a n keiner Stelle dieses Talabschnittes in i h r e r gesamten A b folge ü b e r e i n a n d e r e r h a l t e n . D a s erschwerte die R e k o n s t r u k t i o n der talgestaltenden P r o zesse. Überraschenderweise liegen a m T a l r a n d in einer v o r A b t r a g u n g offensichtlich ge schützten Position m e h r als 12 m mächtige schräggeschichtete Sande. Sie fallen zunächst steil m i t 1 5 ° — 2 0 ° , d a n n sanft m i t 5 ° — 1 0 ° z u r F l u ß m i t t e hin ein ( A b b . 3). A m R a n d sind sie m i t Solifluktionsschutt v e r z a h n t u n d w e r d e n v o n einer Fließerde überlagert. I n diesen S a n d e n w u r d e n 3 fossile Böden festgestellt (s. Profilbeschreibung). Eine b e sondere R o l l e spielt der mittlere Boden in einer Tiefe v o n 8,40—9,90 m u n t e r G e l ä n d e o b e r k a n t e . E r fiel i m G e l ä n d e durch seine d u n k l e F ä r b u n g u n d sein g u t ausgebildetes Gefüge auf u n d w u r d e als A u e n b r a u n e r d e aus Hochflutlehm angesprochen. I m oberen Teil ist das Gefüge p l a t t i g , i m unteren Teil subpolyedrisch. R e g e n w u r m g ä n g e treten n u r im u n t e r e n Teil auf. I m Dünnschliff ist ein g u t ausgebildetes u n d sehr dunkles P l a s m a zu e r k e n n e n . D i e A n a l y s e n ergaben gegenüber den beiden anderen fossilen Böden v o r allem Unterschiede i m C-Gehalt, der hier m i t 0,50 Vo recht hoch liegt ( T a b . 3 ) . D e r r e l a t i v h o h e H u m u s g e h a l t , die g r o ß e M ä c h t i g k e i t dieses H o r i z o n t e s (8,40 m u n d 9,25 m) u n d das p l a t t i g e Gefüge in 8,40—8,80 m sprechen für eine solifluidale Ü b e r l a g e r u n g des ursprünglichen A - H o r i z o n t e s . 6
Eiszeitalter u. Gegenwart
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Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban Sc Ludwig Zöller
Abb. 2: Lauf Verlegungen an der unteren Saar.
Zur weichselzeitlichen Entwicklungsgeschichte der unteren Saar
83
z
Abb. 3: Saarm'äander Ayl-Wawern-Biebelhausen, Profil Weingut Greif.
D e r obere fossile B o d e n (6,00—8,40 m unter G e l ä n d e o b e r k a n t e ) h a t sich auf einem mächtigen Hochflutsand entwickelt. E r w a r im G e l ä n d e an seiner leicht humusgetönten F a r b e , dem subpolyedrisch ausgebildeten Gefüge u n d zahlreichen R e g e n w u r m g ä n g e n zu e r k e n n e n . I m u n t e r e n Abschnitt treten 5 — 1 0 cm mächtige dunklere, h o n i g s a n d a r t t g (kol6
84
Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller Tab. 1: Korngrößenverteilung in den Böden Korngröße in fim in °/o Feinboden
Tiefe
Ton
Schlurf
Sand
<2
2—63
63—2000
16,60 19,85 18,10 16,75 19,10
32,00 38,40 40,60 28,10 27,65
51,40 41,75 41,30 55,15 53,25
fossiler B o d e n 625 f Ah Mt 650 M2 790 800
16,80 15,70 6,40 19,05
26,85 24,00 5,40 6,00
56,35 60,30 88,20 74,95
mittlerer fossiler B o d e n 840— 880 f Ah B i B„2 880— 925 925— 960 960— 990
16,90 17,90 8,80 8,30
17,25 16,20 17,30 13,50
65,80 b5,90 73,90 78,20
unterer fossiler B o d e n 990—1020 B 1020—1115 1115—1215
11,88 3,73 9,25
16,92 9,22 5,17
71.20 87,05 85,58
Horizont
(cm)
rezenter B o d e n 0— 20 20— 50 50— 85 85— 110 110— 160 oberer 600— 625— 780— 790—
A Ai B Ai Sw II By Sd II B 2 Sd h
T
t
v
t
l o i d a l e U m h ü l l u n g e n der S a n d k ö r n e r ) mit F e i n t o n u n d Eisen angereicherte B ä n d e r auf (Tab. 1; 7,90—8,00 m ) . D i e bodenchemischen D a t e n , speziell die m i t der Tiefe a b n e h m e n d e n C - u n d P2C>5-Gehalte, bestätigen die a u f g r u n d des Geländebefundes v o r g e n o m m e n e Identifikation dieses Bodens als Allochthonen B r a u n e n A u e n b o d e n m i t schwacher Tondurchschlämmung i m u n t e r e n Profilteil u n d m i t geringfügig v e r k ü r z t e m A h - H o r i z o n t . D e r u n t e r e Boden (9,90—11,15 m u n t e r G e l ä n d e o b e r k a n t e ) m u ß als Rest einer A u e n P a r a b r a u n e r d e angesprochen w e r d e n . Ah- u n d A i - H o r i z o n t fehlen. N u r ein e t w a 30 cm mächtiger B t - H o r i z o n t m i t polyedrischem Gefüge ist e r h a l t e n . U n t e r h a l b des k o m p a k t e n B t - H o r i z o n t e s befinden sich in sandigen P a r t i e n Eisen-Ton-Bändchen b z w . - N e s t e r , die i m oberen fossilen B o d e n H o n i g s a n d c h a r a k t e r h a b e n ) . 1
E i n Vergleich des bodengenetischen Z u s t a n d e s der drei fossilen Böden zeigt, d a ß die E n t w i c k l u n g im u n t e r s t e n Boden a m weitesten fortgeschritten ist. H i e r h a t eine Lessiv i e r u n g stattgefunden, die in d e n v e r w i t t e r t e n Hochflutlehmen bei gegebenen kolloidchemischen V o r a u s s e t z u n g e n allerdings in r e l a t i v k u r z e n Z e i t r ä u m e n a b l a u f e n k a n n ( S C H R Ö D E R 1979, S T E P H A N 1980). Eine intensive chemische V e r w i t t e r u n g ist, w i e die hier nicht mitgeteilten G e s a m t g e h a l t e verschiedener E l e m e n t e u n d der Anteil v o n p e d o genem Eisen a m Gesamteisen e r k e n n e n lassen, jedoch nicht erfolgt. Insgesamt d e u t e t die A u s b i l d u n g dieses Bodens auf kühlfeuchte E n t s t e h u n g s b e d i n g u n g e n (schwache H y d r o morphie). ') Für die mikromorphologische Ansprache der Böden danken wir Herrn Dr. STEPHAN, Bonn.
Zur weichselzeitlichen Entwicklungsgeschichte der unteren Saar
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I m mittleren Boden ist die E n t w i c k l u n g nicht ü b e r ein B r a u n e r d e s t a d i u m hinausge gangen. D i e dunkle F a r b e u n d der relativ h o h e C - G e h a l t lassen auf ein trockenes, w ä r m e res K l i m a schließen. I n einer anschließenden K a l t p h a s e w u r d e n die obersten 40 cm durch Solifluktion aufgelagert ( F r o s t p l a t t u n g , Z e r s t ö r u n g d e r W u r m g ä n g e ) . D e r obere Boden befindet sich im Ü b e r g a n g v o n einem Allochthonen B r a u n e n A u e n b o d e n zu einer P a r a b r a u n e r d e . Hierauf d e u t e n die H o m o g e n i t ä t im oberen Profilteil u n d die beginnende B i l d u n g v o n Eisen- u n d T o n - B ä n d e r n in 1—2 m Tiefe. Schwache H y d r o m o r p h i e zeigt an, d a ß bei der Entstehung dieses Bodens ebenfalls feuchtere u n d k ü h l e r e K l i m a b e d i n g u n g e n geherrscht haben als bei d e r Entstehung des mittleren Bodens. D i e scheinbar u n g e s t ö r t e Abfolge der B ö d e n legte zunächst den Schluß nahe, es h a n d l e sich u m 3 Böden, die ü b e r einen kurzen Z e i t r a u m h i n w e g im S p ä t g l a z i a l entstanden sind. D i e sedimentpetrographischen, pedologischen u n d palynologischen Analysenergebnisse widerlegen diese Auffassung jedoch. F o l g e n d e Überlegungen lassen auf ein höheres A l t e r der beiden untersten Böden schließen: 1. D e r o b e r e B o d e n ist v o r dem A l l e r ö d entstanden, d e n n es finden sich in ihm keine Schwermineralien der sogenannten Eifelassoziationen, die den letzten A u s bruch des L a a c h e r V u l k a n s repräsentiert u n d in der U m g e b u n g v o n T r i e r überall in post-allerödzeitlichen Bildungen nachweisbar ist ( Z Ö L L E R 1980). Auch in der d a r ü b e r liegenden Fließerde findet sich die Eifelassoziation nicht. Sie m u ß also älter als das A l l e r ö d sein und w i r d in die Ältere D r y a s gestellt. Dieser Boden, dessen P o l l e n f ü h r u n g für eine q u a n t i t a t i v e u n d q u a l i t a t i v e Aussage zu gering war, m ü ß t e d e m n a c h mindestens B ö l l i n g - A l t e r h a b e n . Bölling- u n d Allerö d b ö d e n aus Löß sind u n t e r vergleichbaren K l i m a b e d i n g u n g e n n u r zu P a r a r e n d z i n e n o d e r B r a u n e r d e - P a r a r e n d z i n e n ausgebildet. D a s belegen die P a r a r e n d z i n e n u n d schwach entwickelten B r a u n e r d e n aus L ö ß u n t e r dem allerödzeitlichen Bims des N e u w i e d e r Beckens. D i e in diesem (Bölling-) Boden abgelaufene T o n v e r l a g e r u n g w i d e r spricht nicht den bisherigen Befunden böllingzeitlicher L ö ß b ö d e n , denn in kalkfreien u n d k a l k a r m e n Hochflutlehmen k a n n T o n v e r l a g e r u n g viel schneller einsetzen als im kalkreichen Löß. 2. D e r m i t t l e r e B o d e n m u ß wesentlich älter sein als der obere. D a s plattige G e füge im oberen Teil u n d die fehlenden R e g e n w u r m g ä n g e weisen auf kaltzeitliche U m l a g e r a n g hin. E r scheint andererseits i m Unterschied zu den a n d e r e n Böden u n t e r warm-trockenen B e d i n g u n g e n e n t s t a n d e n zu sein. D a r a u f deutet d e r mächtige humose H o r i z o n t hin, v o r a l l e m aber das P o l l e n s p e k t r u m des fA h - H o r i z o n t e s (Abb. 5). Es fällt der hohe Anteil w ä r m e l i e b e n d e r T a x a auf. D i e H a s e l erreicht a n n ä h e r n d W e r t e bis 40 Vo. Auch Eichenmischwaldelemente k o m m e n v o r (Linde, Esche, zusammen 10 %>, Eichenpollen fehlt). E i n solches S p e k t r u m w ü r d e für einen warmzeitlichen Vegetations t y p sprechen, der z u d e m typisch für ein relativ feuchtes Milieu ist, w o r a u f die E r l e n anteile v o n 28 % hinweisen. D a aus geomorphologischer Sicht eine Z u o r d n u n g zum letzten Interglazial nicht in Frage k o m m t — der B o d e n ist auf den Ablagerungen der weichselzeitlichen N i e d e r t e r r a s s e ausgebildet — w ä r e eine Z u o r d n u n g zu einem Frühweichselinterstadial zu diskutieren. A m klimatisch günstigsten scheint das B r o r u p - I n t e r s t a d i a l gewesen zu sein. E i n e genaue biostratigraphische Z u o r d n u n g ist jedoch aus pollenanalytischer Sicht nicht möglich, d a auch in diesem mittleren B o d e n der G e s a m t s p o r o m o r p h e n g e h a l t sehr gering ist u n d sich die Aussagen n u r auf eine P r o b e beziehen.
86 3.
Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller Die schwache Fe-Mn-Fleckung des u n t e r e n f o s s i l e n B o d e n s u n d die Aus b i l d u n g eines tonangereicherten H o r i z o n t e s stehen zweifellos nicht in E i n k l a n g mit den trockenen u n d k ü h l e n K l i m a v e r h ä l t n i s s e n des Weichsel-Frühglazials. F e - M n - F l e k k u n g als Folge v o n Staunässe k o m m t nicht in Betracht, weil d e r h o h e G r o b p o r e n a n t e i l u n d die gute Luftdurchlässigkeit ( T a b . 2 ) Wasserstau ausschließen. D i e Ursache der
Tab. 2: Bodenphysikalische Eigenschaften der Böden Tiefe
Horizont
(%>)
> 50
Trockenraumgewicht (g/cm )
rezenter Boden 85— 100 IIBttSd
32,93
4,63
1,77
2,18
rezenter B o d e n 110— 160 IIBtaSdll
35,20
7,98
L77
7,10
oberer fossiler B o d e n 625— 650 fMa
41,43
14,68
1,61
7,10
mittlerer fossiler B o d e n 880— 925 B2
45,15
18,48
1,53
9,10
unterer fossiler B o d e n 990—1020 B
46,48
23,70
1,59
11.08
(cm)
v
t
Porenvolumen
Poren (°/o)
3
Luftdurch lässigkeit n 2
schwach ausgeprägten H y d r o m o r p h i e m u ß deshalb ihren G r u n d in den besonderen hydrologischen Bedingungen der T a l a u e haben. D i e P o l l e n f ü h r u n g ist äußerst schwach. F ü r eine stratigraphische E i n o r d n u n g k ä m e das A m e r s f o o r t - I n t e r s t a d i a l in Frage. D i e Abweichung der A u e n b o d e n a u s b i l d u n g v o n der für diesen Zeitabschnitt b e k a n n t e n terrestrischen B o d e n b i l d u n g ist nicht ungewöhnlich ( R I C K E N & M E Y E R 1 9 8 2 ) . M a n k a n n d a v o n ausgehen, d a ß neben den z o n a l e n Böden auch d a v o n abweichende azonale entstanden sind. D e r Ablauf v o n Erosion u n d A k k u m u l a t i o n w ä h r e n d des Weichselglazials im Gebiet d e r unteren S a a r ist a u f g r u n d der dargestellten Ergebnisse k o m p l i z i e r t e r als bisher ver mutet. D a an keiner Stelle des Aufschlusses die gesamte Abfolge der Sedimente erhalten w a r , ergab sich die N o t w e n d i g k e i t , m i t H i l f e verschiedener Einzelprofile den Gesamtaufbau der Sedimente zu rekonstruieren ( A b b . 3 u . 4 ) . A n d e r Basis liegt ü b e r dem devonischen Schiefer ein 1 m bis 2 m mächtiger G r o b schotter. In der T a l m i t t e schließt sich d a r ü b e r ein e t w a 2 , 5 m mächtiger Feinschotter an. E r k o n n t e nirgends u n t e r den randlichen S a n d e n beobachtet w e r d e n . Es w i r d d a h e r ange n o m m e n , d a ß er jünger ist als die e t w a 6 m mächtigen Sande, in denen der u n t e r e u n d der m i t t l e r e Boden liegen. Diese S a n d e überlagern deutlich den Grobschotter. I n die Fein schotter sind an verschiedenen Stellen in K o l k e n geschichtete schluffige T o n e eingelagert. Sie erreichen eine Mächtigkeit v o n fast 6 m. D i e F a r b e wechselt zwischen dunkelgrau u n d r o t b r a u n . I m unteren Teil treten in den T o n e n einzelne Schichten schluffigen Sandes, im oberen Teil d ü n n e Lagen kleiner Schieferplättchen auf. 2 m o b e r h a l b d e r Basis des
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Abb. 4: Saarmäander Ayl-Wawern-Biebelhausen, Profil Weyerbach II (Talmitte).
87
88
Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller Tab. 3 : Bodenchemische Eigenschaften der Böden pH CaCfe
C °/o
Fe °/o
Fe 0/0
P2O5 ">/o
rezenter Boden 0 — 0,2 0,5 0,2 0.5 — 0,85 0,85— 1,1 1,1 - 1,60
4,8 5,3 5,4 5,5 5,0
0,90 0,40 0,26 0,13 0,15
0,24 0,28 0,24 0,23 0,15
0,61 0,74 0,70 0,54 0,70
0,14 0,14 0,11 0,06 0,07
oberer fossiler B o d e n 6,00— 6,25 6,25— 6,55 7.8 — 7,9 7.9 — 8,0
5,7 5,8 5,6 5,6
0,36 0,36 0,05 0,10
0,12 0,12 0,12 0,13
0,86 0,71 0,52 0,76
0,11 0,07 0,06 0,07
mittlerer fossiler B o d e n 8,4 — 8,8 8.8 — 9,25 9,25— 9,6 9,6 - 9,9
5,6 5,3 5,3 5,3
0,50 0,48 0,16 0,17
0,17 0,18 0,11 0,08
0,67 0,64 0,52 0,56
0,08 0,06 0,05 0,04
unterer fossiler B o d e n 9.9 —10,2 10,25—11,15 11,15—12,15
5,3 5,1 5,5
0,25 0,16 0,15
0,11 0,05 0,09
0,57 0,47 0,58
0,06 0,06 0,05
Tiefe (m)
0
d
Tones, die teilweise v o n a n s t e h e n d e n devonischen Schiefern teilweise v o n Feinschotter gebildet w i r d , w u r d e ein K i e f e r n h o l z g e f u n d e n ) . D i e A l t e r s b e s t i m m u n g dieses H o l z stückes ergab ein C - A l t e r v o n 15 800 ± 300 J a h r e n ) . 2
1 4
3
Aus dem T o n w u r d e n im A b s t a n d v o n 20 cm 28 P r o b e n genommen. 13 d a v o n k o n n t e n pollenanalytisch a u s g e w e r t e t w e r d e n (Abb. 5). Auffallend ist ein z u m Teil h o h e r Anteil p r ä q u a r t ä r e r S p o r o m o r p h e n , der an d e r Basis des Profils besonders hoch ist. Dieser Anteil an u m g e l a g e r t e n Sedimentes bedingt.
S p o r o m o r p h e n ist w o h l durch die H e r k u n f t
des
D i e K u r v e n v e r l ä u f e d e r einzelnen T a x a lassen im wesentlichen k e i n e großen Schwan k u n g e n erkennen, so d a ß eine G l i e d e r u n g des Profils a n h a n d des Baumpollens n a h e z u ausgeschlossen ist. N u r a n d e r Profilbasis fallen h ö h e r e P i n u s a n t e i l e auf, bevor die P i n u s k u r v e auf ungefähr 30 °/o absinkt. I m Gegensatz z u d e n p r ä q u a r t ä r e n S p o r o m o r p h e n sind Plnus u n d d e r ü b r i g e Pollen gut erhalten. U n t e r d e m B a u m p o l l e n k o m m t noch Fichte, Birke, W e i d e , P a p p e l u n d E r l e v o r , wobei die einzelnen T a x a n u r geringe W e r t e aufweisen. Es herrschte eine typenreiche K r ä u t e r f l o r a v o r , die p a r t i e l l v o n Artemisia d o m i n i e r t w i r d . Auch Gramineae spielen teilweise eine größere R o l l e . M a n k ö n n t e v o n einer kräuterreichen Artemisiensteppe sprechen, w o b e i sich der K i e f e r n anteil a m ehesten m i t Fernflug e r k l ä r e n ließe. Paläoklimatisch l ä ß t sich dieses Profil w o h l n u r als u n t e r hochglazialen Bedingungen e n t s t a n d e n interpretieren. Möglicherweise deutet 2
3
) Für die Holzbestimmungen danken wir Herrn Obermuseumsrat ERNST HOLLSTEIN, Trier. ) Für die Altersbestimmungen bedanken wir uns bei Prof. Dr. SCHARPENSEEL, Hamburg.
1o a:
ARTEMISIA EPHEDRA DISTACHYA EPHEDRA FRAGIL IS T
T
HE LI AN THE MUM THAL IC TRUM POLYGONUM BIS TOR TA POLYGONUM SPEC. ARME RIA SELAGINELLA SELAGINOIDES ERICACEAE ROSACEAE FILIPENDULA
RANUNCULACEAE
CARYOPHYLLACEAE CRUCIFERAE CHENOPODIACEAE COMPOSITAE LIGULIFLORAE COMPOSITAE TUBULIFLORAE UMBELLIFERAE RUBIACEAE SANGUISORBA OFFICINALIS RUMEX ACETOSA PLANTAGO ME/MA T. GRAMINEAE CYPERACEAE POTAMOGETON MYRIOPHYLLUM PEDIASTRUM EOUISETUM POL Y POD I ACE A E POLYPODIUM VULGARE BOTR YCHIUM SPHAGNUM BPYOPHYTA CLASSOPOLLIS PRÄQUARTÄRE SPOROMORPHE
NBP POLLEN * SPOREN PROBE - NR.
jbe§ Imsum
j a p aauDupsaSsSunppiAijug; u s v p i p i s z p s x p i a A
jn.^
90
Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller Tab. 4: Stratigraphische Zuordnung Profilaufbau
Talmine
Auenlehm und Torf im Wechsel grauer IS
Sand
Talrand
Böden rezenter Boden
?
Pollenanalyse jungholozäne siedlungsanzeigerreiche Flora
Morphodynamik relativ stabil
Chronostratigraphie (nach Koster, E. A. 1980)
»cAlter
Holozän
10 000 Abtragung u. (Laacher Umlagerung Bims) Spät ? glazial
Fließerde, Soliflukt.schutt
kräuterreiche Abtragung u. Glazialflora Umlagerung
jüngere Dryas 11 000 Alleröd
11 800
ältere Dryas 12 000
oberer fossiler Boden Allochthon. Br. Auenb.
}
3
relativ stabil
Bölling
HochglazialAbtragung u. flora (Artemisia- Umlagerung Steppe)
schluffige Tone
13 000
Älteste Dryas
Denekamp Sand
Sand mit dünnen Solifluktionslagen
Akku mulation
Hoch glazial
Stadial Hengelo Stadial Moershoofd Stadial Odderade
29 000 32 000 37 000 39 000 43 000 50 000
Stadial Fein schotter
Sand?
mittlerer fos wärmelieben siler Boden, de Taxa Auenbraunerde Akku mulation
Sand unterer fos siler Boden, Auenparabraunerde
Grobschotter
Früh glazial
?
58 000 Breirup Stadial
65 000 68 000
Amersfoort Erosion und Akkumulation
Stadial
90 000
Zur weichselzeitlichen Entwicklungsgeschichte der unteren Saar
91
TIEFE
3
HORIZONTABFOLGE PINUS
g CORYtUS QUERCUS T ilia o
FRAXINUS CARPINUS FAGUS o
ARTEMISIA o
y POLYGONUM SPEC. RUMEX Ö LIGULfFLORAE TUBULIFLORAE PLANTAGO LANG CEREALIA TYP GRAM1NEAE CHENOPODIACEAE S CRUCIFE RAE POLYPODIACEAE
BRYOPHYTA
I SPOROMORPHE Abb. 6 : Pollendiagramm Saarkanal
sich an der Basis das E n d e eines Interstadials an. F ü r U m l a g e r u n g e n interstadialen o d e r interglazialen Materials gibt es keinerlei H i n w e i s e . D i e gleichförmigen K u r v e n v e r l ä u f e d e u t e n ein ruhiges Ablagerungsmilieu an. D i e Ergebnisse der P o l l e n a n a l y s e passen d a m i t sehr gut zu d e r Altersbestimmung des H o l z e s . Es k a n n also a n g e n o m m e n werden, d a ß die T o n e im H o c h g l a z i a l sedimentiert wurden.
92
Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller
Ü b e r dem T o n , aber auch ü b e r d e m Feinschotter liegen b r a u n e geschichtete S a n d e , die in der T a l m i t t e 3 m Mächtigkeit erreichen. Sie w e r d e n zeitlich den bis zu 6 m mächtigen S a n d e n a m R a n d des Tales, in denen sich der obere fossile B o d e n befindet, gleichgestellt. H a n g a u f w ä r t s v e r z a h n e n sie sich m i t Fließerdezungen. I m oberen Abschnitt des H a n g e s w e r d e n sie v o n einem bis zu 10 m mächtigen Solifluktionsschutt u n t e r l a g e r t . Ü b e r den Sanden liegt die schon e r w ä h n t e Fließerde aus der Älteren Dryas. I n der T a l m i t t e , in der nach d e m M ä a n d e r d u r c h b r u c h der Weyerbach sein schmales Bett geschaffen hat, w e r d e n die spätweichselzeitlichen S a n d e v o n einem sandigen Lehm u n d einer 1 m bis 3 m mächtigen Torfschicht bedeckt. Ein E r l e n h o l z an der Basis des Torfes im L e h m h a t ein C - A l t e r v o n 2 800 ± 200 J a h r e n . D i e P o l l e n a n a l y s e ergab, abgesehen v o n der Erle, einen geringen Baumpollenanteil ( A b b . 6). 1 4
I n V e r b i n d u n g mit Wasserpflanzen u n d feuchtigkeitsliebenden T a x a k a n n als A b lagerungsmilieu ein schwach bewegtes Gewässer, b z w . ein G e w ä s s e r r a n d mit l o k a l e m Erlenbruch a n g e n o m m e n w e r d e n . D i e K r ä u t e r f l o r a ist sehr t y p e n r e i c h ; es befindet sich d a r u n t e r auch Pollen v o n K r ä u t e r p f l a n z e n u n d Siedlungsanzeigern w i e e t w a : Wegerich (Plantago lanceolata, Plantago major/media) o d e r auch Knöterich (Polygonum blstorta) u n d Artemisia. Getreidepollen t r i t t in Spuren auf. U n t e r d e m B a u m p o l l e n h a b e n , v o n der lokalen D o m i n a n z der E r l e abgesehen, Eiche u n d Kiefer, im jüngsten Abschnitt auch die H a i n b u c h e , die höchsten W e r t e (um 1 0 % ) . Vereinzelt t r i t t Buchen-, Fichten- u n d T a n n e n p o l l e n auf. Die P o l l e n s p e k t r e n deuten insgesamt gesehen auf lichte B e w a l d u n g d e r n ä h e r e n U m g e b u n g h i n ; für den Bildungszeitraum ist eine s t a r k e N u t z u n g des Untersuchungsgebietes durch den Menschen a n z u n e h m e n .
2.2. Ü b e r l e g u n g e n z u r M o r p h o d y n a m i k A u f g r u n d der Untersuchungsergebnisse, die u. a. zwei absolute D a t i e r u n g e n im Sedi m e n t erbrachten, k a n n m a n sich die E n t w i c k l u n g des S a a r m ä a n d e r s v o n A y l — W a w e r n — Biebelhausen folgendermaßen v o r s t e l l e n : W ä h r e n d des Weichselfrühglazials h a t die S a a r sich kräftig eingeschnitten u n d einen Grobschotter hinterlassen. E r ist nicht überall im Flußbett e r h a l t e n , erreicht aber in der Regel in d e r F l u ß m i t t e eine Mächtigkeit v o n 2 m. O b dieser Schotterkörper einmal mächtiger gewesen ist, l ä ß t sich nicht sagen. Schon im Frühglazial h a t die S a a r im g r o ß e n u n d ganzen das endgültige Erosions n i v e a u der Niederterrasse erreicht. Ü b e r dem Grobschotter ist e n t w e d e r gegen E n d e des ersten Stadiais oder zu Beginn des Amersfoort-Interstadials ein mächtiges S a n d p a k e t a k k u m u l i e r t w o r d e n , auf dem sich eine A u e n - P a r a b r a u n e r d e entwickelt h a t . Diese S a n d e sind im folgenden S t a d i a l w i e d e r a u s g e r ä u m t w o r d e n u n d n u r an wenigen gün stigen Stellen erhalten geblieben. D a r a u f h i n w u r d e ein Feinschotterkörper v o n e t w a 2,5 m Mächtigkeit abgelagert. Gegen E n d e dieses Stadiais o d e r zu Beginn des B r o r u p Interstadials schüttete die S a a r w i e d e r mächtige S a n d e auf, auf denen sich der m i t t l e r e B o d e n entwickelte. Gegen E n d e des Frühglazials oder zu Beginn des Hochglazials h a t der M ä a n d e r d u r c h b r u c h stattgefunden, denn ü b e r dem Sand t r e t e n keine grobklastischen Sedimente m e h r auf, sondern n u r noch tonig-schluffige. Auf jeden Fall aber w a r d e r Durchbruch schon v o r d e m S p ä t g l a z i a l v o l l z o g e n . D i e an verschiedenen Stellen d i r e k t auf dem Grobschotter o d e r sogar über d e m T o n schiefer liegenden T o n e lassen sich n u r e r k l ä r e n als A b l a g e r u n g e n in einem A l t a r m . D e r abgeschnittene M ä a n d e r h a t bei größeren Hochwässern sozusagen als E n t l a s t u n g s r i n n e gedient. I n den Schottern h a b e n sich K o l k e gebildet, u n d diese sind d a n n als kleine
Zur weichselzeitlichen Entwicklungsgeschichte der unteren Saar
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1 4
T ü m p e l l a n g s a m m i t Feinsedimenten aufgefüllt w o r d e n . D a s C - A l t e r n a h e der Basis der T o n e ist 15 800 ± 300 J a h r e , u n d das P o l l e n s p e k t r u m weist v o n unten bis o b e n kaltzeitliche Verhältnisse auf. Mächtige H o c h w ä s s e r müssen diesen A l t a r m aber auch noch gegen E n d e des Hochglazials u n d z u Beginn des Spätglazials durchflössen h a b e n , d e n n es liegen ü b e r d e m T o n noch Saarsande, in d e n e n sich der Böllingboden entwickelt h a t . Sie sind b e v o r z u g t i n einer v o m H a n g h e r u n t e r z i e h e n d e n D e l l e , a n einem P r a l l h a n g der frühglazialen Saar, sedimentiert w o r d e n , i n der günstige Sedimentationsbe dingungen herrschten. Eine gewisse Schwierigkeit b e r e i t e t die E r k l ä r u n g der a u ß e r o r d e n t lich hohen L a g e dieser S a n d e . I m m e r h i n liegt i h r e O b e r k a n t e e t w a 20 m über d e r Flußsohle u n d noch r u n d 15 m ü b e r den f r ü h g l a z i a l e n Schottern. D a s höchste H o c h wasser der S a a r erreichte 1947 e t w a 6 m über n o r m a l e m W a s s e r s t a n d . Für das S p ä t glazial müssen w i r erheblich h ö h e r e Hochwässer a n n e h m e n .
3. Profilbeschreibung d e r B ö d e n R e z e n t e r
B o d e n :
P a r a b r a u n e r d e a u s l ö ß h a l t i g e r F l i e ß e r d e
über
T e r r a s s e n s a n d
0 - 20 cm, schwarzbrauner (7,5 YR 4/4), etwas Schiefergrus enthaltender IS, mittelhumos, krümelig bis plattig, gut durchwurzelt, allmählicher Ubergang
Ab
Ai B
v
Ai S
v v
II B iSb t
II Bt2Sb
20—
50 cm, brauner (7,5 YR 4/6), viel Schiefergrus enthaltender sL, lößreich, subpolyedrisch, schwach durchwurzelt, einzelne Wurmgänge, unschar fer Ubergang
SO-
80 cm, brauner (7,5 YR 4/6), von grauen (10 YR 6/4) Reduktionsflecken durchsetzter, lößreicher sL, subpolyedrisch-polyedrisch, schwach durch wurzelt, einzelne Wurmgänge, zahlreiche Konkretionen, allmählicher Übergang
85—
110 cm, rotbrauner (5 YR 4/8), von grauen (10 YR 6/4) Reduktionsflecken und -spalten durchsetzter IS aus Lößsolifluktionsmaterial und einge mischtem Terrassensand, polyedrisch-prismatisch, einzelne Wurmgänge, welliger, deutlicher Ubergang
110— 160 cm, rotbrauner (5 YR 4/6) sL, kohärent
160 cm, rotbrauner (5 YR 4/8) Terrassensand zwischen
160 und 600 cm brauner lehmiger Sand
Oberer
fossiler
Boden:
A l l o c h t h o n e r
b r a u n e r
A u e n b o d e n
a u s
H o c h f l u t s a n d
f Ah Mt f M2
600—625 cm, hellrotbrauner polyedrisch
(5 YR 5/6)
IS, porös, locker, kohärent bis sub
625—655 cm, rotbrauner (5 YR 4/6) IS, mittelfest, subpolyedrisch, zahlreiche Wurm gänge, allmählicher Ubergang in braunen Horizont mit Eisen und Ton angereicherten Bändern, diese dicht, fest, tonreicher, dunkelrotbraun (5 YR 3/6) Sand zwischen Bändern (5 YR 5/6), im gesamten Profil Schieferstückchen, im unteren Teil (unterhalb der Bänder) solifluidal eingeregelte feine Schichten aus Schieferplättchen 780—790 cm, heller tS 790—800 cm, rotbraunes Band aus tS 800—840 cm, heller Sand, schwach Fe-Mn-gefleckt
Manfred J. Müller, Dietmar Schröder, Brigitte Urban & Ludwig Zöller
94
Mittlerer
fossiler
B o d e n :
A u e n b r a u n e r d e a u s H o c h f l u t l e h m
fA B t
840- -880 cm, hellrotbrauner (5 YR 4/6) IS, plattig (Solifluktion), eingereg. Schieferplättchen, keine Wurmröhren, scharfer, gerader Ubergang
fA B 2
880- -925 cm, rotbrauner (5 YR 4/8) IS, festes Subpolyedergefüge, zahlreiche Re genwurmgänge, einige Schieferstückchen, allmählicher Übergang
fB C
925- -960 cm, hellrotbrauner (5 YR 5/6) IS, kohärent, locker, keine Bänderung, lediglich allmählicher Übergang von rot in hellrotbraun
C
960- -990 cm, mattrotbrauner (5 YR 5/4) IS
v
h
h
v
V
U n t e r e r
f o s s i l e r
B o d e n :
s t a r k
e r o d i e r t e
A u e n - P a r a b r a u n e r d e
A-Horizonte fehlen fBt 990—1020 cm, dunkelrotbrauner (5 YR 3/6), IS, einige Wurmröhren, sehr heterogen, einige helle Sandlinsen wechseln mit rotbraunen Partien (in Auflösung begriffener Bt), sehr starker kleinräumiger Wechsel von hellem Sand zu rotbraunem IS, polyedrisch, sehr schwach Fe-Mn-gefleckt C
1020—1115 cm, mattrotbrauner (5 YR 5/4) Sand 1115—1215 cm, rotbrauner tS in fleckweisem Wechsel mit hellem Sand (Eisen- und Tonanreicherungen).
4.
Schriftenverzeichnis
FISCHER, F. (1957): Beiträge zur Morphologie des Flußsystems der Saar. — Universität des Saar landes, Arbeiten aus dem Geographischen Institut, 2: 5—92; Saarbrücken. GREBE, H. (1890): Über Tertiär-Vorkommen zu beiden Seiten des Rheins zwischen Bingen und Lahnstein und Weiteres über Talbildung am Rhein, an der Saar und Mosel. — Jb. kgl. preuß. geolog. L.-Anst. für 1889: 99—123; Berlin. HENRICH, H . W. (1958): Der Schwermineralgehalt der Terrassen im Unterlauf der Saar. — Ann. Univ. Saraviensis, Naturwiss., VII: 118—145; Saarbrücken. KOSTER, E. A. (1980): De Indeling van het kwartair van Nederland. Toelichting big de stratigrafische Tabellen van het Pleistoceen en het Holoceen. — Geografisch Tijdschrift, Nieuve reeks XIV, afl. 4. (Beilage). MATHIAS, K. (1936): Morphologie des Saartals zwischen Saarbrücken und der Saarmündung. — Decheniana. Verhandl. naturhist. Ver. Rheinland u. Westfalen, 93: 1—112; Bonn. — (1952): Die Entwicklung der Talmäander im Bereich der unteren Saar. — Ann. Universitatis Saraviensis, Naturwiss. 4: 355—369; Saarbrücken. MÜLLER, M. J. (1978): Die Entwicklung der Oberflächenformen im unteren Saartal, im Moseltal und in der „Wittlicher Senke". — In: Trier und Umgebung. Sammlung Geographischer Führer 11: 10—18; Berlin, Stuttgart (Bornträger). — (1979): Die Umlaufberge im unteren Saartal. — I n : Beiträge zur trierischen Landeskunde: 353—361; Trier. — (1983): Geomorphologische Kartierung der Karte 1 : 25 000, Blatt 6305 Saarburg; mit Er läuterungsband. — Berlin. — [Im Druck]. RICKEN, W. & MEYER, B. (1982): Lößbürtige Böden des Jung-Quartärs zwischen Harz und Leine. — Mitt. Dtsch. Bodenkundl. Ges., 34: 249—268; Göttingen. SCHRÖDER, D. (1979): Bodenentwicklung in spätpleistozänen Hochflutlehmen des Niederrheins. — Habilitationsschrift, Bonn, 296 S.; Bonn. STEPHAN, S. (1981): Zur Mikromorphologie der Tonverlagerung im Alluvium des Niederrheins. — In: Sonderveröff. Geograph. Inst. Univ. Köln, 41: 243—247; Köln. Z a n d s t r a , K. J. (1954): Die jungquartäre morphologische Entwicklung des Saartals. — Erdkunde, VIII: 276—285; Bonn. ZÖLLER, L. (1980): Über Hangschuttbildung, Plateaulehme und junge Erosion im „Hochwald", westlicher Hunsrück, Rheinisches Schiefergebirge. — Catena, 7: 153—167; Braunschweig. Manuskript eingegangen am 3. 1. 1983, Ergänzungen Mai 1983.