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Kolugljúfur: Fluvial Erosions EarthCache

Hidden : 4/28/2017
Difficulty:
3 out of 5
Terrain:
2 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


1. Status Quo

The beginning of the street 715 is between Hvammstangi and Blödúos and not far from the river Vididalsa. This street can be used for travels to the southern part of Iceland and is easily accessible from the ring street, which is some kind of circular road around the whole countryside. After about 10 kilometer and closely to the farm Kolugil this street crosses the gorge Kolugljúfur. At this point, cascades can be seen falling down in several steps. They are named "Kolufossar" and offer a breathtaking view, which definitely is worth a visit. Both, gorge and cataract are named after the troll woman Kola. According to the saga, she used to live there and dug the gorge all by herself.

The 40 - 50 meters deep Kulugljúfur gorge is about one kilometer in length and crossed by the river Vidadalsa.

This excursion leads us to several geological phenomenons, which are definately without any competition regarding their beauty. Different geological profiles occur depending on several factors: to name three of them, the profiles can vary depending on stone structure, water pressure or time.

2. About geology

The rocks on the spot consist mainly of hardened magma. The cristallisation of magma is a complex process. The chemical composition, as well as the rock pressure conditions, temperature, mosture content or the surrounding rocks are only some of the factors, which are key components for the development of those imposing rock formations.

In addition, magmas flow velocity is of crucial relevance. If the magma is cooling down in a very slow process, the volume of the pores increases and minerals can more easily be generated. In contrast to that, a hard and compact stone is most likely created of molton lava with a very high flow velocity.

The rocks permeability depends on the volume of pores. Depending to the water permeability, three types of rocks are subdivided in Iceland:

1.Basalt

Basalt is an alcaline effusive rock. Those basalts are almost impermeable to water, because nearly all pore space in the rock is already filled with sediments.

2. Erupting magma (Lava) and Plagionite

Tuffs and young lava are quite waterpermeable. The effects of the erossive power is significantly higher.

3. Sedimentation areas

Areas with loose sediments have naturally the highest erosion power in comparison with other stone combinations.

Each of this types occurs by Kollugljúfur.

Once again, let's apply this knowledge to the case of Kolugljúfur. The different stone layers are easily to spot. There are breaks in the basalt lava because of several sediment layers consisting of sandstone and conglomerates. Conglomerate is some kind of sediment stone, which consists mainly of gravel. The consistence and appearence of the layers determine the height of fall of the cascades. In contrast to that, the edges of the cascades are determined by the basalts.

3. The fluvial erosions

In case of Vidadalsa we are dealing with the type of whitewater (other possible types in iceland are for example glaciers- and headstreams.


Kolugljúfur


The form of each valley is determined by numerous parameters. This includes for example the flow rate and increases and decreases of water levels. Depending on this, different forces are developed, and in consequence, those variables may have a significant impact on the different kinds of material, which possibly can be transported with the masses of the water. The range varies from sand or stones to even big objects like massive rocks. In this context, those transported materials are also named "erosion weapons". The mass of this objects and the flow rate of the water make it possible to deepen the streambed continously.

The erosion power of the waterflow therefore depend on the amount of water and the water velocity. If the water velocity doubles, the effect of a significantly increased transportation power occurs; this can be even about 64 times higher in comparison to the original transportation power. In regard to the slope it is to mention that a very high slope determines a higher water velocity as well.

A very different effect is observable in the case of water, which has a decreasing flow rate in mainly flatland areas. The decreasing pressure and flow rate create the following situation: The transported material is deposited on the streambed in a-step-by-step-process which starts with the deposition of heavy boulders first, because the water looses the crucial power to transport the boulders any further. This whole process ends with the deposition of the light sand, which can be transported by the water for the longest time, because the transportation of sand requires less power. In consequence, this process creates a continous fill-up process in the valley.

The impressive power of the water is not just observable in the direction of the flow. Even the shores of rivers are designed by the water and the specific characteristics of rocks and stone layers, which they consist of. A main factor in this regard is the erosion resistance of those above mentioned stone layers. Depending on characteristics like the density of the stones, more or less material will be washed away and therefore the shore is going to be modulated in a unique way depending on the characteristics of its rocks and on the water.

But equally to those factors, climate is a crucial aspect for the creation and modulation of landscapes. It is observable that in areas with low rates of rainfall, the shores of rivers are significantly higher and more preserved than their counterparts in areas, which have a high rate of rainfall throughout the year. Another variable in this regard is the temperature, which also has a crucial importance concerning the modulation of riverbeds and shores. When the water freezes in a specific kind of area, this can possibly lead to frost splitting and increased erosion which changes the appearance of the valley in the end as well.

The riverbed of a flume (Klamm) is characterized by nearly vertically, partially overhanging stone walls. It is also the steepest form of valley.

In contrast to a flume, the stone walls of the gorges are less steep and may provide an insight of the different stone layers, which the area consists of. It demonstrates the steady alteration of nature.

The saw-cut valley can clearly be recognized on its V-shaped profil. Degradation and side erotion are in balance. It is limited throughout by slopes.

The canyon is a special type of the saw-cut valley. Very interesting about this kind of valley is the fact that it consists of stone layers, which are very different in the hardness of their stones. Layers, which consist of lighter stone formations are more intensively erosed by the water than the layers with harder stones. This is the process which creates those beautiful and characteristic stairforms and textures of canyons.


The Bridge

To log this cache, please answer the following questions:

1. Go to the bridge nearby the coordinates and have a look at the upstream landscape. Is the fluvial erosion equally distributed or can differences be spotted ? Describe what you can see! Ist there a connection between the amount of water in the river and the stone structure ? Think about possible reasons for this interaction. Further define the landscape: Is it rather a gorge or a canyon ? Think about arguments for and against this two possibilities. What do you think will this landscape look like in about hundred years ?

2. On the basis of the informations you gathered in the listing, identify and describe the different stone layers. Guess the size of the thickest layer you can see! What could be the reason for the thickness of this layer ?

3. The local signs are a warning of something. Based on which geological phenomenon is this sign justified ?



1. Ausgangslage

Zwischen Hvammstangi und Blönduós zweigt von der Ringstraße 1 bei dem Fluss Vidadalsa die Straße 715 nach Süden ab. Die hier in mehreren Stufen sichtbaren Wasserfälle haben die Bezeichnung "Kolufossar". Dem Besucher bietet sich eine atemberaubende Szene. Sowohl die Schlucht als auch die Wasserfälle haben ihre Bezeichnung von der Trollfrau Kola. Nach der Saga soll diese dort gelebt und die Schlucht gegraben haben.

Die Schlucht Kolugljúfur ist etwa einen Kilometer lang. Sie wird von dem Fluss Vidadalsa durchzogen und erreicht eine Tiefe von 40 bis 50 Metern.


Kolugljúfur

Diese Exkursion führt zu mehreren geologischen Phänomenen, die in ihrer Anschaulichkeit vor Ort kaum zu übebieten sind. In Abhängigkeit von der Art der vorliegenden Gesteine, der spezifischen Kraft des Wassers und des Faktors Zeit ergibt sich ein unterschiedliches geologische Profil. Kolugljúfur stellt in dieser Heinsicht eine geologische Offenbarung dar. Die fluviale Ersoion ist aufgrund mehrerer der im nachfolgenden Listing angegebenen Faktoren unterschiedlich abgebildet und vorzufinden.

Die Schlucht Kolugljúfur ist etwa einen Kilometer lang. Sie wird von dem Fluss Vidadalsa durchzogen und erreicht eine Tiefe von 40 bis 50 Metern.

2. Zur Geologie

Die Gesteine vor Ort sind überwiegend magmatische Gesteinsschmelzen. Die Kristallistion von Magma ist ein komplexer Prozess. Die chemische Zusammensetzung, Druckverhältniss, Temperatur, Wassergehalt oder das Umgebungsgestein sind einige der Faktoren, die eine Rolle spielen.

Auch die Fliesgeschwindigkeit der Magma ist von Bedeutung. Bei einer langsameren Abkühlung können sich eher Hohlräume und Mineralisationen bilden. Bei ener schnellen Fliesgeschwindigkeit ist das gebildete Gestein eher kompakt.

Die Durchlässigkeit der Gesteine richtet sich nach deren Porenräumen. Entsprechend der Wasserdurchlässigkeit lassen sich die Gesteine auf Island in drei Typen untergliedern:

1. Basalte

Basalt ist ein basisches Ergussgestein. Die Basalte sind nahezu wasserundurchlässig, da fast alle Porenräume im Gestein bereits mit nachfolgenden Ablagerungen gefüllt sind.

2. Eruptiertes Magma (Laven) und Gesteinsglas (Palagonite)

Tuffe und junge Laven sind ziemlich wasserdurchlässig. Die Auswirkung der Erosionskraft des Wassers ist wesentlich höher als bei den Basalten.

3. Sedimentationsgebiete

In Gebieten mit Lockersedimenten (lockeren Ablagerungen) ist die Erosionskraft naturgemäß am stärksten.

Alle 3 Typen sind bei Kolugljúfur vorhanden.

Ein Blick auf die Situation vor Ort lässt die geologisch unterschiedlichen Schichten erkennen. Die Basaltlaven werden von Sedimentschichten mit Sandsteinen und Konglomeraten unterbrochen. Konglomerat ist dabei ebenfalls ein Sedimentgestein, das zum überwiegenden Teil aus Kies oder Geröll besteht.

Die Mächtigkeiten dieser Schichten bestimmen die Fallhöhen der Kaskaden. Die Fallkanten werden von dem härteren, wasserundurchlässigen Basalt bestimmt.

3. Die fluviale Erosion

Die Vidadalsa ist ein Wildwasser (weitere Typen auf Island sind Gletscher- und Quellflüsse).

Wie tief sich das Wasser in ein Tal einschneidet ist zunächst von dessen Strömung abhängig. So kann das Wasser ruhig fließen oder reißend sein. Entsprechend werden ganz unterschiedliche Kräfte entfaltet. Dies wirkt sich auch auf die Menge und die Art des transportierten Materials aus. Gerade Wildwasser transportieren bei Hochwasser große Mengen Sand, Kies und Gerölle. In diesem Zusammenhang wird auch von "Erosionswaffen" gesprochen. Mit diesem wirkungsvollen Schleifmaterial kann ein schnell fließendes Gewässer sein Bett ständig vertiefen.

Die Erosionskraft fließenden Wassers wird um so größer, je größer die Wassermenge und je höher die Fließgeschwindigkeit ist. Verdoppelt sich die Strömungsgeschwindigkeit so vervielfacht sich das Transportvermögen um das 64-fache. Die Fließgeschwindigkeit ist natürlich bei starker Neigung sehr groß.

In flacheren Gebieten nimmt die Fließgeschwindigkeit und die Kraft des Wassers, Fracht zu transportieren deutlich ab. Nach und nach wird das transportierte Material abgelagert. Dies beginnt mit dem großen Geröll und endet mit dem feineren Sand, der am Flußbett abgelagert wird. Die Folge ist, dass das Tal sich zunehmend auffüllt.

Die einschneidende Kraft des Wassers wirkt aber nicht nur nach unten, sondern auch an den Rändern. Je erosionsbeständiger das Gestein ist, um so steiler werden die Talwände. Ist das Gestein eher weich, so wird auch seitlich mehr abtransportiert und das Tal verbreitert sich.

Aber auch das Klima spielt eine Rolle. In trockenen Gebieten mit weniger Niederschlag bleiben die Flusshänge eher erhalten. In Regionen mit reichlich Niederschlag wird das Material an den Hängen stärker erodiert. Neben dem Niederschlag spielt auch die Temperatur eine Rolle. Bei Kälte gefriert das Wasser, es kommt zu Frostsprengungen und damit erhöhter Erosion an den Talhängen.

Das Flussbett der Klamm wird von nahezu senkrechten, teils überhängenden Wänden begrenzt. Sie ist die steilste Talform.

Bei der Schlucht liegen gegenüber der Klamm die Talwände etwas weiter zurück. Die Schlucht gibt den Blick auf die einzelnen Gesteinsschichten frei und zeugt damit indirekt von der beständigen Veränderung der Landschaft.

Das Kerbtal erkennt man an dem V-förmigen Querschnitt des Tals. Tiefen- und Seitenerosion halten sich hier im Gleichgewicht. Als Begrenzung liegen durchweg Hänge vor.

Der Canyon ist eine Sonderform des Kerbtals. Das Wasser hat sich hier in Gesteinsschichten eingeschnitten, die unterschiedlich hart sind. Das weichere Gestein wird leichter durch das Wasser abgetragen als die härteren Schichten. Dadurch entsteht die schöne Treppung und Maserung der Canyons.



Die Brücke

Um diesen Cache zu loggen beantworte per E-mail oder Mesage-Center bitte die folgenden Fragen. Auf Logerlaubnis braucht nicht gewartet zu werden. Sollte sich ein Problem ergeben, werde ich mich melden.

1. Gehe auf die Brücke in der Nähe der Koordinaten und betrachte das Gelände flussaufwärts. Kommt die fluviale Erosion hier eher gleichmäßig oder unterschiedlich zum tragen ? Beschreibe deine Beobachtungen. Überlege und stelle dar, was hierzu die Ursachen sein können. Würde man hier eher von einer Schlucht oder einem Canyon sprechen ? Prüfe, was eher dafür und was dagegen spricht.

2. Auf der Grundlage der Informationen des Listings, identifiziere und beschreibe nun auch die unterschiedlichen Gesteinsschichten. Wie hoch ist die dickste Schicht ? Was möge hierfür der Grund sein ?

3. Die Hinweistafeln vor Ort warnen vor etwas. Aufgrund welcher geologische Erscheinung ist dieser Hinweis besonders gerechtfertigt ?

Quellen:

Wikipedia
www.planet-wissen.de
Porleifur Einarsson: Geologie von Island, Reykjavik 1994
Fotos: Eigene Aufnahmen

Additional Hints (No hints available.)