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Paläoböden als Archive dreier Eiszeiten

A cache by Manduar Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 3/24/2015
Difficulty:
3.5 out of 5
Terrain:
2.5 out of 5

Size: Size: other (other)

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Geocache Description:


Diese Exkursion führt uns zu einem Aufschluss am Osthang des St. Michaelberges südlich der ehemaligen Brauerei in Riegel.


Zu deren Vobereitung zunächst einige Informationen von grundsätzlicher Bedeutung:

Die heute an der Erdoberfläche befindlichen, land- und forstwirtschaftlich oder gartenbaulich genutzten Böden werden als "rezente" Böden bezeichnet, soweit ihre Entwicklung unter der heutigen Konstellation der bodenkundlichen Faktoren erfolgte.

Neben diesen gibt es nun aber auch Böden, die sich in früheren geologischen Epochen, unter andersartigen Umweltbedingungen bildeten. Dies sind die Paläoböden. Sie blieben entweder als "fossile" Böden mehr oder weniger unverändert erhalten, wenn sie durch junge Sedimente bedeckt und damit in ihrer Entwicklung gestoppt wurden oder liegen als "Reliktböden" an der Erdoberfläche und wurden unter den heutigen Bedingungen weiterentwickelt (polygenetische Böden).

Fossile Paläoböden sind deshalb von besonderer Bedeutung, weil sie wichtige Zeitmarken innerhalb von Sedimentfolgen setzen und damit heute vielfach der Erforschung des geologischen Ablaufs bestimmter Erdepochen dienen.

Im Schwarzwald sind Paläoböden aus dem Tertiär oder Quartär durch konsequente tektonische Heraushebung und nachfolgende Erosion bis auf wenige Reste abgetragen. In diesem Sinne ergänzt sich hierzu sehr schön "GC2WA2E Kalksteinfelsen am Schönberg". Der dort thematisierte Hauptrogenstein bildet auch die Basis dieses Aufschlusses; dort ist er allerdings Aufschluss selbst ohne weitere Deckschichten. Zur Behandlung des gesamten Aufschlusses ist weiter unten auch auf dieses Gestein noch einzugehen.

Dagegen sind die Paläoböden im Oberrheingebiet durch die seit dem Alttertiär wirkende Absenkungstendenz in größerer flächenhafter Verbreitung zu vermuten, wenn sie auch örtlich umgelagert, mit Fremdmaterial vermischt und von jüngeren Sedimenten bedeckt wurden. Paläoböden kommen daher in der Regel erst bei der Anlage von Steinbrüchen, Lehmgruben oder in Lößhohlwegen zum Vorschein.

Paläoböden sind also Archive vergangener Umweltbedingungen. Fossile Böden in sedimentären Abfolgen geben Auskunft über Sedimentationspausen der Erdoberfläche und die dabei bestehenden ökologischen und damit klimatischen Verhältnisse.

In der Lösswand des Aufschlusses (Wegpunkt 1) folgen über einem Hauptrogenstein als Sockel und einem Bohnerzton Lösablagerungen mit mindestens drei eingeschalteten fossilen Parabraunerden. Es handelt sich dabei um braune Bänder. Diese zeigen die Klimaschwankungen und Umweltveränderungen von Kaltphasen und Warmphasen durch den Wechsel von Löss- und Bodenbildung. Die braune Bodenbildung (Löslehm) hat sich einst durch die Entkalkung und Versauerung der ursprünglich in der Eiszeit durch Staubstürme abgelagerten, hell gelblich gefärbten, kalkhaltigen Lösschichten gebildet beziehungsweise entsprechend umgewandelt.

Ein Bodenprofil (also senkrecht zur Schichtung) der Paläoböden ist gekennzeichnet durch die Verlagerung feinster Tonteilchen aus dem oberen Horizont in den tiefer liegenden Horizont. Dort wird der Ton angereichert. Der Unterschied im Tongehalt zwischen beiden Horizonten kann bis zu 20 Prozent betragen.

Der unveränderte Lös folgt frühestens 1,5 bis 2 Meter unterhalb des Paläoboden-Horizontes.

Mit dem Lös setzen sich auch "GC4T7J0 Löss im Liliental" und "GC3TT3Z Geo Fenster Tuniberg" auseinander. Im folgenden soll eine Ergänzung aufgrund der lokalen Situation dieses Aufschlusses vorgenommen werden.

Löss (von der Wortherkunft lose, locker) ist ein homogenes, ungeschichtetes, hellgelblich-graues Sediment, das vorwiegend aus Schluff besteht. Mineralogisch besteht Lös zum größten Teil aus Quarzkörnern mit 8 bis 20 Prozent kalkigen Bruchstücken. Beimengungen von Eisenhydoxiden färben lös gelblich bis gelblich-rot. Die Einzelpartikel im Löss haben eine vorherrschend eckige Form. Daher rührt seine hohe Standfestigkeit, welche die Bildung von Löswänden begünstigt. Die präzise Abgrenzung zwischen Ton und Schluff erfolgt im Labor. Sie liegt beim Schluff zwischen 0,02 bis 0,0063 mm, beim Ton darunter.

In Mitteleuropa wurde Löss in den Kaltzeiten gebildet, als infolge der ganzjährig niedrigen Temperaturen kaum Vegetation existierte; die Vorlandgebiete der Gletscher sowie die Flussauen waren sogar weitgehend frei von Bewuchs. Die größten Lösvorkommen Mitteleuropas finden sich in Beckenlagen im Bereich größerer Flüsse wie Rhein, Main und Donau. Verantwortlich für die Mobilisierung des Mineralstaubs aus den Gletschervorfeldern und Flussauen waren sowohl die vorherrschenden Westwinde als auch die in den Eiszeiten häufigen trocken-kalten Fallwinde vom alpinen Eispanzer und dem nordischen Inlandeis.

Die sichtbaren Schichten an unserem Aufschluss haben aufgrund der Veränderungen in ihrer Zusammensetzung auch unterschiedliche Eigenschaften. Frischer Lös ist zwar wegen des Kalkgehaltes sehr standfest, lässt sich aber nicht kneten sondern bröselt. Älterer Lös hingegen verliert den hohen Kalkgehalt, hat mehr Tonbestandteile und lässt sich daher kneten und verformen.

Die Abgrenzung von tonigen zu schluffigen Feinböden erfolgt im Gelände mittels "Fingerprobe". Anders als Ton ist feuchter Schluff zwischen den Fingern nur mäßig verformbar und es entstehen keine spiegelnden Gleitflächen auf den Fingerkuppen.

Konkretionen von Kalk im Lös entstehen durch Lösung und Wiederausfällung der fein verteilten kalkigen Bruchstücke und werden als Lösskindl oder Lössmännchen bezeichnet. Sie sind das Ergebnis oberflächennaher Kalkauswaschungen, wobei Kalk durch kohlendioxidhaltiges Sickerwasser in tiefer gelegene sandige Erdschichten gelangte und sich dabei ablagerte. Lösskindl benötigen zu ihrer Entstehung Baum- oder Strauchwurzeln. Die Verkalkung der Wurzeln erfolgt dabei von innen nach außen. Dieser Prozess kann sich über tausende von Jahren erstrecken. Teile dieser Wurzeln sind oftmals so gut erhalten, dass die Pflanzenart noch identifizierbar ist.



Die Basis des Aufschlusses bildet ein mehrere Meter hoher Sockel aus Hauptrogenstein. Diese Formation ist in Deutschland nur im Oberrheintal ausgebildet, zieht sich aber weiter nach Westen über die Schweiz bis nach Westfrankreich hinein. Die maximale Mächtigkeit liegt bei über 80 Metern.
Diese Formation besteht überwiegend aus einem Sedimentgestein von kalkigen Oolithen (Eierstein), die aus relativ großen, ursprünglich kalzitischen Mineralkügelchen (Ooiden) aufgebau sind. Die Ooide sind durch ein kalkiges oder toniges Bindemittel verkittet. Sie bestehen vorwiegend aus Kalk (Calcit, Aragonit).

Diese Oolithe werden im deutschsprachigen Raum auch Rogensteine genannt. Zur Unterscheidung zu den geringmächtigen Rogensteinen des Buntsandsteins wurden die Rogensteine des Süddeutschen Jura bereits sehr früh "Hauptrogenstein" genannt.
Ooide entstehen in warmem, kalkübersättigtem Wasser mit starker Wellenbewegung. Ausgangspunkt der Ooidbildung sind kleine Partikel wie z.B. Sandkörner oder Fragmente von Muschelschalen, die durch die Wellenbewegung in der Schwebe gehalten werden und Kristallisationskeime bilden, an denen sich Kalk in konzentrischen Schalen oder in Form von radialfaserigen Kalzitkristallen ablagert. Sind diese Ooide zu schwer geworden, so sinken sie auf den Meeresgrund ab und bilden eine Sedimentschicht, in der sie durch Wasserbewegung gerollt werden. Oolith entsteht durch die Verfestigung dieser Sedimentschicht zu Gestein (Diagenese).

Die hier anstehenden Lösschichten reichen von der Mindel-Eiszeit über die Riß- bis zur Würmeiszeit.

Und nun zu den Fragen:

Wegpunkt 1 48 08.727 007 45.138

1. Etwa in welcher Höhe der anstehenden Wand ist das erste braune Band zu erkennen ?
2. Welcher Eiszeit ist die erste Lösablagerung bis zum ersten Band zuzuordnen ?
3. Die Höhe der Lösablagerungen zwischen den Paläoböden ist unterschiedlich hoch. Worauf könnte dies zurückzuführen sein ?
4. Betrachte die Wand genauer (Fernglas erforderlich). Es sind eingeschlossene Lösskindl zu entdecken bzw. Negativabdrücke von herausgebrochenen. Wo an dem Aufschluss (Rechts, Mitte, Links) und in etwa in welcher Höhe befinden sich diese ?

Die Aufschlüsse in der Wand sind und dürfen nicht unmittelbar angegangen werden, da hierfür lange Leitern bzw. Abseilen erforderlich wäre. Um uns dennoch mit der Materie näher auseinandersetzen zu können, gehen wir zunächst zurück zu den Parkkordinaten. In unmittelbarer Nähe befindet sich bei

Wegpunkt 2 48 08.250 007 45.188

der Start des Fußweges (Spoiler 1) zur Michaelskapelle, auf dem wir die Fortsetzung unseres Aufschlusses nach oben hin im Wald erreichen werden. Gleich von Beginn des Weges an halten wir Ausschau nach Löskindeln.

Frage 5: Bei welchen Koordinaten sind Löskindl oberhalb des Weges zu erkennen (es genügt die Angabe des untersten und des höchsten Fundes). Vergleiche die Höhenangabe des höchsten Fundes mit der Höhe nach Frage 4. Die Löskindel treten entlang des Weges nur in einem bestimmten Teil der Lösformationen auf. Ziehe daraus einen Rückschluss, in welcher der hier vertretenen Eiszeiten die Vegetation in diesem Gebiet am ausgeprägtesten gewesen sein musste.

Abschließend begeben wir uns zu

Wegpunkt 3: 48 08.817 007 45.171.

Bei dem Eingang zu einer alten Höhle befindet sich hier ein weiterer Aufschluss von Lehm.

Frage 6: Mache hier die erwähnte Fingerprobe. Wie ist die Lösbeschaffenheit ? Weshalb war dieses Resultat zu erwarten ?

Literatur:
Hädrich Friedrich: Paläoböden im südlichen Oberrhein Gebiet, In: Berichte der naturforschenden Gesellschaft zu Freiburg i.Br. 70/1980 Seiten 29 - 48
Wikipedia
Foto: eigen

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