Universität Trier Fachbereich VI - Geographie/Geowissenschaften Physische Geographie Exkursion: Süd-West-Deutschland Leitung: Dr. Kausch Exkursionsbericht zur Süd-West-Deutschland-Exkursion
Einleitung Die Süd-West-Deutschland-Exkursion fand vom 02.04.- 07.04.2007 statt. Das Exkursionsgebiet wird abgegrenzt durch den Hunsrück im Norden und den Bodensee im Süden sowie den Oberrheingraben im Westen und die Schwäbischen Alb im Osten. Des Weiteren wurden naturräumliche Gebiete wie der Pfälzer Wald, der Kaiserstuhl, der Schwarzwald und der Hegau besucht. Geologische Genese der einzelnen Naturräume Die erste Station der Exkursion befand sich am Erbeskopf im Hunsrück. Der Erbeskopf stellt mit 818m.ü.NN den höchsten Punkt dieses Mittelgebirges dar. Die geologische Geschichte des Hunsrücks beginnt im Präkambrium. Nach der Ablagerung von Sanden, Tonen, Mergel und vulkanischen Gesteinen, fand im Ordovizium und Silur die kaledonische Gebirgsbilungsphase (Orogenese) statt. Hierbei wurden präkambrische Schichten überlagert und in große Tiefen überführt. Dieses Gebirge wurde nun im Unterdevon abgetragen. Das abgetragene Material lagerte sich in bis 1000m mächtigen Sedimentschichten ab, welche von einem Meer überflutet wurden. Die damals abgelagerten Tone wandelten sich unter Druck, welches das Meer auf die Sedimente ausübte, zu dem später für den Hunsrück typischem Tonschiefer um. Die im darauf folgenden Mitteldevon eingetretene Hebung und Riffbildung, ist auf Vulkanismus im Süd-Hunsrück zurückzuführen. Das Karbon war durch die variszische Gebirgsbildung geprägt. Hieraus resultierte die Faltung der Sedimente unter Bildung von Tonschiefer. Im nach folgendem Perm fand die Reliefentwicklung im Rheinischen Schiefergebirge, zu welchem der Hunsrück gehört, statt. Weiterhin existierte Vulkanismus bei Idar-Oberstein. Im Mesozoikum wurde der Hunsrück weiterhin abgetragen. Im darauf folgenden Tertiär entstand der Oberrheingraben und der Hunsrück wurde vom Meer überdeckt, worauf marine Sedimente hinweisen. Jedoch entwich dieses Meer bei der späteren Hebung der Ränder des Oberrheingraben. Das sich anschließende Quartär war durch Kaltzeiten geprägt, welche die Ausbildung mächtiger Lössdecken zur Folge hatten. Die nächste Station der Exkursion befand sich am Teufelstisch bei Hinterweidenthal im Pfälzer Wald. Dieser wurde im Devon und im Karbon ebenfalls durch die variszische Gebirgsbilung gefaltet und herausgehoben. Während der Trias senkte sich das Land wieder und es wurden Sedimente während des Buntsandschein, Muschelkalk und Keuper abgelagert. 2
Während des darauf folgenden Jura fand eine Erosion bis zum Buntsandstein aufgrund einer erneut einsetzenden Hebung im Lias und Dogger statt. Durch die einsetzende Entstehung des Oberrheingrabens im Tertiär trennten sich der Pfälzer Wald und die Vogesen von Odenwald und Schwarzwald. Als dritter nennenswerter Naturraum ist der Oberrheingraben aufzuführen. Seine Entwicklung fand ihren Ursprung durch eine Schwächung des Krustenabschnitts im Karbon. Aufgrund von Vulkanismus in der darauf folgenden Kreidezeit entstand eine tektonische Schwächezone, die im Zusammenhang mit der Aufwölbung des Erdmantels unterhalb der Scholle im Eozän stand. Die dadurch hervorgerufene Divergenz führte zu einem Absinken der Kruste an zwei Hauptverwerfungen mit mehreren Bruchstufen. Die so genannte Vorbergstufe ist noch heute am westlichen Rand des Schwarzwalds zu erkennen. Die Ränder am Oberrheingraben hebten sich aufgrund der Druckentlastung, was wiederum eine Erosion dieser zur Folge hatte. Die so abgetragenen Sedimente wurden teilweise im Oberrheingraben akkumuliert. Durch die weiterhin maritime Prägung des Oberrheingrabens lagerten sich zudem salzige Sedimente ab, die heute die Grundlage der thermalen Quellen (z.b. in Baden-Baden) darstellen. Aufgrund der Auffaltung der Alpen im Miozän (alpidische Gebirgsbilung) wurde auf dem südlichen Oberrheingraben ein tektonischer Druck ausgeübt, der zu einer horizontalen Blattverschiebung führte. So wurde der südliche Teil des Oberrheingrabens bis zu 35 nach Westen abgeknickt. Die ebenfalls durch die Blattverschiebung hervorgegangene Hebung des Oberrheingrabens führte zu einer Verlandung. Erwähnenswert ist noch der Vulkanismus an Bruchstellen (s. Kaiserstuhl). Die im Pleistozän stattfindende Hebung des Rheinischen Schiefergebirges bedingte eine Binnenseebildung, wodurch Tonablagerungen im Oberrheingraben stattfaden. Der durch Vulkanismus entstandene Kaiserstuhl ist ein weiterer nennswerter Naturraum in Bezug auf die Bildung des Oberrheingrabens. Die dort befindlichen Carbonatite und Breckzien entstanden im Untermiozän. Durch mehrere Vulkanausbrüche wurden die in den unteren Schichten liegenden Carbonatite an die Oberfläche befördert. Die Ausbildung der Oberflächenform fand im Pliozän statt, da zu diesem Zeitpunkt der Vulkanismus endete. Im Pleistozän fanden eine Ablagerung sowie eine Abtragung der Lösse statt, die sich bis ins Holozän fortsetzt. Der Kaiserstuhl besteht aus mehreren Vulkanruinen und ist heut von Löss bedeckt. Eine weitere naturräumliche Gegebenheit auf der Exkursionsroute bildete der Schwarzwald, welcher sich am östlichen Rand des Oberrheingrabens erstreckt. Er setzt sich aus einem 3
Grundgebirge, welches durch vulkanische Aktivitäten im Paläozoikum entstand und aus Graniten und Gneisen besteht und einem Deckgebirge, was durch die Ablagerung von Sedimenten in der Trias während der Überdeckung des Gebietes mit Meerwasser entstand, zusammen. Als maritime Sedimente wären Sand- und Kalkstein zu nennen. Die eigentliche Heraushebung dieser Schichten zu einem Gebirge fand durch die Hebung der Flanken des Oberrheingrabens im Tertiär statt. Somit sind z.b. die Vogesen, die heute durch den Oberrheingraben vom Schwarzwald getrennt liegen, von der Zusammensetzung her identisch. Da sich die Hebung im Süden und Westen stärker vollzog als im Norden, fand in diesen Bereichen eine stärkere Erosion statt, wodurch hier das Deckgebirge fast vollständig abgetragen wurde, während im Norden noch immer Sandsteine an der Oberfläche zu finden sind (Hornesgrinde). Im Pleistozän wurde der Schwarzwald durch glaziale Abtragungsprozesse während der Riss- und Würm-Kaltzeit geprägt. So sind noch heute glaziale Formen, hauptsächliche die der Würm-Eiszeit zu erkennen (Karseen, Endmoränen). Der südlich vom Schwarzwald, am Nordrand der Alpen gelegene Bodensee war eine weitere Station auf der Exkursionsroute. Die heutige Zusammensetzung des Untergrundes hat seinen Ursprung im Tertiär, als die alpidische Orogenese stattfand. Durch die Hebung der Alpen fanden fluviale Erosionsprozesse statt, wodurch Molassesedimente am Nordrand der Alpen abgelagert wurden. Durch die einsetzenden Kaltzeiten im Pleistozän (Günz, Mindel, Riss und Würm) und die dadurch anschwellenden Gletscher, die bis ins Alpenvorland reichten, wurden die vorher abgelagerten Molassesedimenten teilweise wieder durch die glaziale Überprägung abgetragen. In diesem Zusammenhang ist der Rheingletscher zu nennen, der sich über den heutigen Bereich des Bodensees erstreckte. Das so ausgeformte Becken wurde nach dem Schmelzen des Gletschers mit Schmelzwasser aufgefüllt. Die daraufhin wieder einsetzende fluviale Verfüllung des Bodensees (z.b. Rhein) hält noch heute an, da der Bodensee eine lokale Erosionsbasis darstellt. Im Umfeld des Bodensees sind noch heute glaziale Formen wie z.b. Drumlins, Moränen, Gletschermühle usw. zu finden. Der Hegau, der nordwestlich des Bodensees zu finden ist, ist ein durch Vulkanismus geprägtes Gebiet. Der Vulkanismus, der aufgrund tektonischer Schwächezonen während der alpidischen Orogenese im Miozän entstand, formte die charakteristischen Oberflächenausprägungen. Aus diesem Grund sind in diesem Gebiet pyroklastische Deckschichten Tuffe zu finden. Diese wurden nun im darauf folgenden Pleistozän durch die, während der Eiszeiten entstandenen Gletscher, teilweise wieder erodiert, was eine Herauspräparation der dichten Intrusivgesteine der Förderschlote zur Folge hatte (Hohntwiel). 4
Die abschließende Station der Exkursionsroute stellte die Schwäbische Alb dar, die durch zahlreiche Ablagerungen unterschiedlicher Gesteine gekennzeichnet ist. Während des Jura wurde Süddeutschland von einem Meer bedeckt, wodurch in diesem Gebiet marine Sedimente abgelagert wurden. Darunter waren auch kalkhaltige Ablagerungen, die die Grundlage für den heutigen Karstformenschatz bilden. Im darauf folgenden Eozän fand wie bereits beschrieben die Bildung des Oberrheingrabens statt, wodurch die östlich gelegene Schwäbische Alb durch die Ausgleichsbewegung schräg gestellt wurde. Durch einsetzende Erosionsprozesse fand eine Herausbildung der Schichtstufenlandschaft statt, die heute charakteristisch für die Schwäbische Alb ist. Die Schichten weisen unterschiedliche Erosionseigenschaften auf. Schlechtverwitterbare Schichten werden Flächenbildner genannt und die weniger resistenten Schichten werden als Stufenbildner bezeichnet. 5