Den Rheinterrassen auf der Spur EarthCache

Bei einer geschlossenen Schneedecke ist der Earthcache nicht zu machen!

Dieser Earthcache möchte Dir die verschiedenen Terrassen des Rheintales sowie Ihre Eigenheiten vorstellen. Dazu machen wir einen kleinen Spaziergang, der sich super mit "Die Falte von Unkel" GC2HZVK verbinden lässt. Zusammen beträgt die Runde gut 5 Kilometer.

Wenn man sich die Frage stellt, wie das Rheintal entstanden ist, dann kommt man nicht umhin, sich mit dem sogenannten Schotter zu beschäftigen, der sich überall im Rheintal sowie auf den Hochflächen finden lässt (siehe dazu auch "Die Schätze des Rheins" GC1X8D4). Was ist eigentlich dieser Schotter? Geologen verstehen unter Schotter rundliche Steine in der Größe zwischen 2mm und 63mm. Sie können sich dabei in Struktur und Farbe unterscheiden. Gleich bleibt ihre abgerundete Form. Seine abgerundete Form erhält der Schotter dadurch, dass er vom einem Fluss irgendwo mitgerissen wurde und im Laufe der Zeit durch den Transport im Flussbett abgerundet wurde. Zunächst verschwinden die Ecken und Katen durch das Scheuern über dem harten Untergrund und durch das Gegeneinanderschlagen und -reiben. Abschließend werden die Gesteinsstücke durch stetiges Rollen gleichmäßig zerkleinert und glatt geschliffen. An Stellen, wo der Fluss nicht mehr so schnell fließt, lagern sich die "Gerölle" ab. In diesem Fall spricht der Geologe von Ablagerungsgestein.
Es drängt sich nun die Frage auf, wie der Schotter auf die Hochflächen kommt (dort wirst Du ihn auch im Verlaufe des Caches sehen können). Schaut man sich Rund um Bruchhausen um, so findet man auch dort Schotter, obwohl man sich rund 130 m über dem heutigen Rheinniveau befindet. Logische Konsequenz aus dieser Beobachtung ist, dass der Rhein einst hier oben geflossen sein muss und sich erst später nach unten verlagert hat (wie das geschehen konnte, wird später erklärt). Geologen haben die Schotterablagerungen untersucht und konnten dabei drei Höhenlagen identifizieren, die auch als Terrassen bezeichnet werden:

1. Die Hauptterrasse in einer Höhe von mindestens ca. 180m über dem Meeresspiegel. Die Hauptterrasse bildet die höchste Talsohle des Rheins.
2. Die Mittelterrasse in Höhenlagen zwischen 65 und 100m über NN. Von ihr gibt es in dieser Region nur schmale, leistenartige Reste, wie z.B. die Apollinaristerrasse auf der gegenüberliegenden Rheinseite.
3. Die Niederterrasse etwa 15m über dem heutigen Rheinbett.

Schema der Rheinterrassen: ober Hauptterrasse (orange) eingebettet ins Grundgebirge, verschiedene Niveaus von Mittelterrassen (gelb) und Niederterrassen (hellgelb)

Normalerweise sagt man ja bei Ablagerungen: Was oben liegt, ist jünger. Hier ist die Situation anders. Wir haben schon bemerkt, dass sich der Rhein immer tiefer eingeschnitten hat, d.h. die oberste Terrasse ist die älteste. Demzufolge sind auch die Schotter auf dieser Terrasse die ältesten. Die Rheinterrassen stammen aus dem sog. Pleistozän und sind also - geologisch betrachtet - noch sehr jung: Die Hauptterrassen sind rund 800.000 Jahre alt, die Mittelterrassen sind ungefähr 300.000 - 400.000 Jahre und die Niederterrassen ca. 50.000 Jahre alt. Als Anhaltspunkt für die Bestimmung des Alters dient die Häufigkeit der Quarzgerölle, denn Quarz ist ein äußerst widerstandsfähiges Mineral. Während Schotter aus anderen Materialien schön längst zerrieben sind, behält Quarz immer noch seine Form bei. So kann man davon ausgehen, dass Kiese mit einem hohen Anteil von weißen Quarzschottern relativ alt sind.
Die Hauptterrassen weisen demnach einen Anteil von 50 bis 60% Quarzgerölle auf, die Mittelterrassen 30-40% und die Niederterrassen 20-35%.

Terrassenbildung

Warum haben sich nun die verschiedenen Terrassen gebildet. Dazu muss man wissen, dass der Rhein nicht immer mit gleicher Geschwindigkeit sein Bett immer tiefer gegraben hat. Vielmehr hatte dieser Einschneidungsprozess mehrere Stillstandsphasen. So lassen sich auch im Landschaftsbild die einzelnen Terrassen großenteils gut unterscheiden. Dies hat zwei Gründe:

1. Aus tektonischen Gründen. Im Rheintal gibt es zahlreiche Bewegungen in der Erdkruste. Während sich im Tertiär das Schiefergebirge als Ganzes hob, brach (und bricht) in seiner Mitte - im Bereich des heutigen Rheintals - ein Graben ein. Auf diese Weise wurde das Rheintal sozusagen vollautomatisch tiefer gelegt. Verstärkt wurde dieser Effekt durch Hebungen im oberen Verlauf des Flusses. Hebt sich hier die Erdkruste, verstärkt sich das Gefälle. Der Fluss wird reißender und schneidet sich tiefer ein.
2. Aus klimatischen Gründen. Das Pleistozän ist das Zeitalter der Eiszeiten, d.h. eines Wechsels zwischen Warm- und Kaltzeiten. Und das Klima hat nun einmal einen wesentlichen Einfluss auf die Tätigkeit des fließenden Wassers. In Kaltzeiten ist ein großer Teil des Wassers als Eis gebunden, d.h. der Rhein und seine Nebenflüsse führten kaum Wasser mit sich und hatten deshalb auch wenig Transportkraft. Dabei fiel in den Flüssen wesentlich mehr Schuttmaterial an, da häufiger Frost zur mechanischen Zerkleinerung der Gesteine führte. So kam es zu großflächigen Aufschotterungen. In Warmzeiten dagegen strömte mächtig viel Wasser den Rhein herab und der Fluss hatte genügend Kraft, ein tiefes Tal auszuräumen (Erosion). Auf diese Weise ist ein ganzes System ineinander geschachtelter Terrassen entstanden.

Blick auf Unkel-Heister und die linke Rheinseite: Die "Perlenschnur" der weiß leuchtenden Villen zeigt die balkonartigen Reste der Mittelterrasse an

Nach einiger Theorie geht es nun los. An obiger Koordinate (N50° 35.593 E7° 13.881) hast Du einen tollen Blick in das Rheintal sowie auf die unteren Terrassenniveaus. Du befindest Dich hier auf der Mittelterrasse. Auffallend am Boden ist, dass bis zur Mittelterrasse verwitterter Schiefer zu finden ist. Weiter oben mischen sich bereits Rheinschotter der Hauptterrasse ein.
Folge nun dem Weg zu N50° 35.702 E7° 14.345. Unterwegs grenzt links des Weges das ausgedehnte Waldgebiet des Hähnerbachtales an. Lehmböden und reichere Niederschläge bilden hier die Grundlage für einen geschlossenen Buchen- und Eichenwald. Das Waldbild ist in Teilen geprägt von der intensiven Nutzung i früheren Jahrzehnten. Die Bäume wurden alle 20 bis 30 Jahre "auf den Stock gesetzt" und zu Brennholz, Weinbergsphählen usw. aufgearbeitet. Die Wurzelstöcke trieben neu aus und bildeten mehrere neue Bäume, manchmal skurrile Formen. Ein Beipsiel hierfür findest Du bei N50° 35.627 E7° 13.975.

auf den Stock gesetzte Eiche

Ebenfalls zur Linken finden sich die Überreste eines Seilbahnständers. Dieser ist Teil der einstigen Verbindung zwischen den Tonvorkommen der Hochebene und der Fabrik im Tal (Tonwerke Erpel).

Rest des Seilbahnständers

Oben bei N50° 35.702 E7° 14.345 angekommen befindest Du Dich auf der weitflächigen, nahezu waagerecht verlaufenden Hauptterrasse, der Talsohle des eiszeitlichen Rheins vor ca. 800.000 Jahren. Hier hat der Rhein groben Kies und Sand aufgeschüttet, z.T. über acht Meter dick. Darüber hat der Wind in den Eiszeiten ebenfalls teilweise meterdick Staub aus vegetationsfreien Gebieten angeblasen: Löss. Löss besteht zum allergrößten Teil aus Schluff. Der Tongehalt ist bei frischem Löss sehr variabel, 5 bis über 20%, und kann durch Verwitterung noch ansteigen. Löss ist mit stark wechselnden Anteilen Feinsand durchmischt; dessen Anteil am Gemenge beträgt im Durchschnitt 20%, kann aber auch höher liegen. Bei Sandgehalten über 50%, aber noch reichlich vorhandenem Schluff spricht man von Sandlöss, der regional auch als Flottsand bezeichnet wird. Dennoch gilt Löss als gut sortiertes Sediment. Mineralogisch besteht Löss zum größten Teil (50%–80%) aus Quarzkörnern mit 8%–20% kalkigen Bruchstücken. Beimengungen von Eisenhydroxiden färben Löss gelblich bis gelblich-rot.
Ingesamt liefert Löss einen leichten, sehr fruchtbaren - allerdings erosionsgefährdeten - Lösslehmboden. Schau Dir den Boden auf den Felder mal genau an (insbesondere nach stärkeren Niederschlägen).

Drei Erdzeitalter im Blick

Folge nun dem Weg nach N50° 35.800 E7° 14.173. Hier hast Du einen tollen Blick auf gleich drei Erdzeitalter: der weiten Ebene der Hauptterrasse (Eiszeiten, rund 1 Mio. Jahre), dahinter die bewaldeten Hänge des Schiefergebirges (Devon, 400 Mio. Jahre), gekrönt von der Basaltkuppe (Tertiär, 25 Mio. Jahre).

Der Basaltsteinbruch Wiesbösch

Der weitere Weg führt Dich nun vorbei, verborgen im Waldgebiet zur Linken, am Basaltsteinbruch Wiesbösch bei N50° 35.907 E7° 14.224 (Achtung: Das Betreten des Steinbruches ist strengstens verboten und nicht notwendig!). Ursprünglich sollte in diesem Steinbruch in größerem Maßstab Basalt gebrochen werden und mit einer Seilbahn über den Stux und das Heisterer Feld zum Rhein transportiert werden. Das Projekt wurde nie verwirklicht. Die Tuffschicht des Siebengebirgesvulkanismus ist erhalten geblieben; sie ist vom Basalt durchbrochen.
Direkt oberhalb des Steinbruches findet sich bei N50° 35.898 E7° 14.254 auch noch ein Loch. Dabei handelt es sich wohl um eine Pinge. Eine Pinge (oder Binge) ist eine keil-, graben- oder trichterförmige Vertiefung, die durch Bergbautätigkeiten entstanden ist. Diese Vertiefungen entstehen häufig durch den Einsturz alter Tiefbaugruben, die in geringer Teufe betrieben wurden. Im Gegensatz zu natürlichen Geländeformen ist eine Pinge ein künstliches Gebilde, das juristisch als Bergschaden gilt.

Blick in die Hauptterrasse

Den letzten geologische Wegpunkt findest Du bei N50° 36.124 E7° 14.623. Auf dem Weg dorthin durchquerst Du das Hähnerbachtal. Der Wegpunkt selbst liegt auf dem Anstieg zum Hochplateau auf der anderen Seite des Hähnerbachtals. Dieser erfolgt über steile Serpentinen - der Kiesabfuhrweg schlängelt sich in einer seitlichen Talmulde bergan und legt dabei meterhohe Aufschlüsse. frei: den Verlauf der Faltung im Grundgebirge, den auslaufenden Kieshorizont der Hauptterrasse und den feuchten Lehmboden in der Sohle des angeschnittenen Tales. Auf diese Weise gibt uns der Ort nochmals eine guten Einblick in den Untergrund des Hauptterrasse mit seinen Kies- und Lehmhorizonten.

Kastanienallee

Um diesen Earthcache zu loggen, erfülle bitte folgende Aufgaben:

• Kopiere Dir nachfolgendes Foto, welches an Station 1 gemacht wurde. Zeichne dort auf beiden Rheinseiten den Verlauf der Nieder-, Mittel- und Hauptterrasse sein. Sende mir anschließend das Bild per Mail an GC2JV4R (at) sags-per-mail.de
  
  Zum Vergrößern bitte Anklicken
• Achte auf Deinem Weg von der Startkoordinate nach N50° 35.702 E7° 14.345 auf den Boden. Was fällt Dir auf? Tipp: es hat etwas mit Farbe und Steinen zu tun
• An dem letzten Wegpunkt bei N50° 36.124 E7° 14.623 siehst Du einen großen Stein liegen. Messe seine Breite und Höhe!

Quellen: „Aus Feuer und Wasser“ Band 1, v. Born-Siebicke, Brach, Rohfleisch 2003; Wikipedia