bei Neue das

Eiszeitalter u. Gegenwart 8 9 — 1 0 0 Eiszeitalter u. Gegenwart 30

3 A b b . , 4 Tab., 1 Taf. Hannover 1980

Neue E r g e b n i s s e ü b e r d a s J u n g q u a r t ä r im Neckarschwemmfächer bei H e i d e l b e r g

MANFRED LÖSCHER, BERNHARD BECKER, MICHAEL BRUNS, ULRIKE HIERONYMUS, ROLAND MÄUSBACHER, MARIANNE MÜNNICH, KLAUS MUNZING & JÜRGEN SCHEDLER

Alluvial fan, genesis, climatic effect, pollen, fossil wood, dendrochronology, C - 1 4 dating, stratification, kryoturbation, Riss-Wuerm Interglacial, geological sestion

Upper Rhine V a l l e y (Neckar, near Mannheim-Wöllstadt), Baden-Wuerttemberg, T K 2 5 : N r . 6 4 1 7 K u r z f a s s u n g : Am Beispiel eines repräsentativen Aufschlusses nordwestlich Mannheim- Wallstadt wird aufgezeigt, wie sich mit Hilfe paläontologischer Methoden (Konchylien, l*C-Daten, Pollen- und Holzartenbestimmung) sowie Sediment- und Strukturmerkmalen (Korngröße, Schich­

tung, Kryoturbationserscheinungen etc.) das J u n g q u a r t ä r des Neckarschwemmfächers stratigra- phisch, paläoklimatisch und genetisch gliedern läßt.

Das Riß-Würm-Interglazial, bisher im nördlichen Oberrheingraben nur sedimentologisch er­

faßt, kann im Neckarschwemmfächer auf Grund v o n Eichenholzfunden und warmzeitlichen K o n ­ chylien — in wesentlich geringerer Tiefe als bisher angenommen — nachgewiesen werden.

Mittels Holzartenbestimmung l ä ß t sich von e t w a 5 0 0 0 0 bis ca. 4 2 5 0 0 J.v.h. ein kühl-atlanti­

sches und von ca. 4 2 5 0 0 bis e t w a 2 7 0 0 0 J.v.h. ein kühl-kontinentales K l i m a rekonstruieren. Für ein sehr kaltes K l i m a von 4 3 0 0 0 — 3 9 0 0 0 J.v.h., w i e es in den Niederlanden von Z A G W I J N und P A E P E ( 1 9 6 8 ) festgestellt wurde, ergeben sich keine Anhaltspunkte.

Das Würm-Hochglazial (oberes Pleniglazial) ist entweder nur relativ geringmächtig oder nur indirekt (durch intensive Kryoturbationserscheinungen etc.) nachweisbar.

[ N e w R e s u l t s o n t h e U p p e r P l e i s t o c e n e S e d i m e n t s i n t h e N e c k a r F a n n e a r H e i d e l b e r g ] By means o f a representative gravel pit northwest o f Mannheim-Wallstadt it is shown how the late quarternary of the N e c k a r fan can be classified stratigraphically, paleontologically and genetically.

The Riß-Würm-interglacial, which was marked until now only b y sedimentological methods, can be proved now by oak wood and interglacial molluscs in a considerably lower depth as supposed. Numerous findings o f pieces of wood m a k e it possible t o prove the existence o f a coniferous forest for the period between about 5 0 0 0 0 and 2 7 0 0 0 years B P (middle pleniglacial).

Due to the composition o f its species it can be concluded that t h e climate was cool-atlantic from about 5 0 0 0 0 — 4 2 5 0 0 years B . P . and cool-continental from about 4 2 5 0 0 — 2 7 0 0 0 years B . P . There is no indication that there h a d been an e x t r e m e l y cold climate in the period between 4 3 0 0 0 and 3 9 0 0 0 y e a r s B . P . , as it has been proved for t h e Netherlands b y Z A G W I J N and P A E P E ( 1 9 6 8 ) . The sediments o f the upper pleniglacial are either thin or they can only be proved indirectly (e.g. by intensive cryoturbation phenomena).

1 . Einleitung und P r o b l e m s t e l l u n g

D a s J u n g q u a r t ä r des N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r s s o w i e des g e s a m t e n O b e r r h e i n g r a b e n s ist in d e n l e t z t e n J a h r z e h n t e n t r o t z z. T. a u s g e z e i c h n e t e r A u f s c h l u ß v e r h ä l t n i s s e w e n i g untersucht w o r d e n . D i e j ü n g e r e n P u b l i k a t i o n e n ü b e r den N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r u n d d i e

*) Anschriften der Verfasser: D r . M. L ö s c h e r , Ulrike H i e r o n y m u s und R . M ä u s - b a c h e r , Geogr. Institut der Universität Heidelberg, 6 9 0 0 Heidelberg. — D r . B . B e c k e r und Dipl.-Biol. J . S c h e d l e r , Botanisches Institut der Universität Hohenheim, 7 0 0 0 Stuttgart- Hohenheim. — Dipl.-Phys. M. B r u n s , Heidelberger Akademie der Wissenschaften, c/o Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg, 6 9 0 0 Heidelberg. — Dipl.-Phys. Marianne M ü n ­ n i c h , 14C-Labor des Institutes für Umweltphysik der Universität Heidelberg, 6 9 0 0 Heidelberg.

— Dr. K . M u n z i n g , Geologisches Landesamt Baden-Württemberg, 7 8 0 0 Freiburg.

a n g r e n z e n d e n G e b i e t e b a s i e r e n w e i t g e h e n d a u f d e r A u s w e r t u n g v o n T i e f b o h r u n g e n

) u n d d a m i t a u f s e d i m e n t o l o g i s c h - l i t h o l o g i s c h e n M e t h o d e n (SCHNEIDER et a l . 1 9 7 5 , ARMBRUSTER e t a l . 1 9 7 7 , SIDKI 1 9 7 6 , FEZER 1 9 7 4 , 1 9 7 7 ) u n d b e f a s s e n sich v o r w i e g e n d m i t der G l i e d e ­ r u n g des g e s a m t e n Q u a r t ä r s , einschließlich des J u n g t e r t i ä r s , und b e r ü h r e n das J u n g q u a r t ä r n u r a m R a n d e .

B e i d e m V e r s u c h , das J u n g q u a r t ä r s t r a t i g r a p h i s c h z u gliedern, k a n n m a n a u f das s t e l ­ lenweise r e i c h h a l t i g v o r k o m m e n d e u n d r e l a t i v g u t z u g ä n g i g e o r g a n i s c h e M a t e r i a l ( H ö l z e r , T o r f , K o n c h y l i e n , S ä u g e r k n o c h e n e t c . ) und die in d e n l e t z t e n J a h r z e h n t e n neu e n t w i c k e l ­ ten b z w . v e r f e i n e r t e n A r b e i t s m e t h o d e n (

C , D e n d r o c h r o n o l o g i e e t c . ) zurückgreifen.

Abb. 1: Der Neckarschwemmfächer und die derzeit vorhandenen Aufschlüsse.

N a c h d e m 1 9 7 5 in den K i e s g r u b e n n o r d w e s t l i c h des G r e n z h o f e s e r s t m a l s H ö l z e r e n t ­ n o m m e n w u r d e n (LÖSCHER 1 9 7 9 ) , e r b r a c h t e die s y s t e m a t i s c h e S u c h e b a l d auch in v i e l e n a n d e r e n Aufschlüssen r e i c h h a l t i g e s M a t e r i a l .

B e i e i n e r V o r b e r e i t u n g s f a h r t z u r g e o m o r p h o l o g i s c h e n K a r t i e r u n g v o n B l a t t 1 6 4 1 7 1 : 2 5 0 0 0 M a n n h e i m - N o r d o s t

) d e r T K 2 5 i m R a h m e n des G M K - P r o j e k t e s ( v g l . BARSCH 1 9 7 6 ) w u r d e n d a n n A n f a n g 1 9 7 6 v o n BARSCH, LÖSCHER und MÄUSBACHER in der K i e s ­ g r u b e H e c k m a n n , N W W a l l s t a d t , e b e n f a l l s H o l z r e s t e g e b o r g e n u n d — a u f schnelle I n i ­ t i a t i v e v o n D . BARSCH — i m

C - L a b o r des I n s t i t u t e s für U m w e l t p h y s i k der U n i v e r s i t ä t

1) Diese Tiefbohrungen wurden früher für die Erdölgewinnung niedergebracht. Heute dienen sie hauptsächlich der Erfassung der Grundwasservorräte bzw. der Wasserversorgung und nur ge­

legentlich anderen Zwecken wie z. B . der Anlage unterirdischer Gasspeicher etc.

2) Dieses B l a t t ist als Nr. 3 der Geomorphologischen K a r t e der Bundesrepublik Deutschland

Ende 1979 erschienen.

N e u e Ergebnisse über das Jungquartär im Neckarschwemmfächer bei Heidelberg 91

H e i d e l b e r g

) d a t i e r t . B i s E n d e 1 9 7 9 w u r d e n d a n n in dieser G r u b e allein in den o b e r s t e n 1 3 , 5 m ( d . h . i n n e r h a l b d e r H o r i z o n t e I V a + b u n d V , s. A b b . 2 u n d T a b . 3 ) 1 1 2 H ö l z e r g e b o r g e n u n d v o n B . BECKER u n d U . HIERONYMUS nach H o l z a r t e n b e s t i m m t . K . MUNZING h a t die K o n c h y l i e n und J . SCHEDLER d e n P o l l e n b e s t i m m t .

D u r c h d i e U n t e r s u c h u n g e n der j u n g q u a r t ä r e n A b l a g e r u n g e n des N e c k a r s c h w e m m f ä ­ chers, v o n d e n e n hier nur e i n k l e i n e r T e i l v o r g e l e g t w i r d , e r g e b e n sich h a u p t s ä c h l i c h z w e i P r o b l e m k r e i s e , zu denen i n n ä c h s t e r Z e i t n o c h m e h r f a c h S t e l l u n g g e n o m m e n w e r d e n w i r d : a ) j u n g q u a r t ä r e S t r a t i g r a p h i e , Genese u n d C h r o n o l o g i e des N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r s , b ) C h r o n o l o g i e und K l i m a d e r letzten K a l t z e i t .

D i e K l ä r u n g der g e n a n n t e n P r o b l e m e e r f o r d e r t p e r m a n e n t e B e o b a c h t u n g ü b e r einen l ä n g e r e n Z e i t r a u m und A n w e n d u n g aller z u r V e r f ü g u n g s t e h e n d e n A r b e i t s m e t h o d e n . N u r so w i r d es e i n m a l möglich s e i n , das gesamte S p e k t r u m des a n s c h e i n e n d recht d i f f e r e n z i e r t e n A u f b a u s des N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r s und s e i n e r b e n a c h b a r t e n G e b i e t e e i n i g e r m a ß e n zu e r f a s s e n

) .

2. B e o b a c h t u n g e n und Ergebnisse aus d e r Kiesgrube Heckmann, nordwestlich Mann­

h e i m - W a l l s t a d t (TK 2 5 , Blatt 6 4 1 7 M a n n h e i m - N o r d o s t ; R 3 4 6 6 9 0 0 / H 5 4 8 5 3 0 0 ) In d i e s e m Aufschluß w i r d das S e d i m e n t bis m a x . 3 3 m u n t e r F l u r a b g e b a u t ; d a v o n liegen c a . 2 3 m unter dem G r u n d w a s s e r s p i e g e l . E i n e n Ü b e r b l i c k der o b e r h a l b des G r u n d ­ w a s s e r s p i e g e l s liegenden S c h i c h t e n gibt A b b . 2 . I m f o l g e n d e n w e r d e n die e i n z e l n e n Schicht­

p a k e t e b e s c h r i e b e n sowie g e n e t i s c h und s t r a t i g r a p h i s c h gedeutet.

^C-Datierungen litholooische Gliederung

I Schwtmmlöss I I a lluviatiler Mittel-u Grobsand

N B gut sortierter und geschichteter sandiger Fein- und Mittelkits

III Groblage aus Buntsandstein- und Muschelkalk-Brocken |max. 1,5m i) IVb stark wechselnde Sortierung und

Kreuzschichtung

im oberen Teil intensive Kryoturbationserscheinungen

39 850 1 2050

V Kies mit Sand-, Schluff- und Tonlagen

H = 42 500 1 2800 IVa Altwasserrinne

(mit Feinsand, Schluff und Ton aufgefüllt) • diskordant in Horizont I v b eingelagert

- Grundwasserhorizont im Sommer 1977

M. Löscher 1979 H • subtossibe Hölzer

t) = Konchyüen

Abb. 2 : Profil der Kiesgrube Heckmann nordwestlich Mannheim-Wallstadt (R 3 4 6 6 9 0 0 / H 5 4 8 5 3 0 0 ) .

Schicht I b e s t e h t aus 1 — 1 , 5 m S c h w e m m l ö ß , d e r i m B e r e i c h des Aufschlusses s t e l l e n ­ weise als s c h w a r z e r d e a r t i g e r B o d e n a u s g e b i l d e t ist u n d in d e m n a c h u n t e n hin in z u n e h ­ m e n d e m M a ß e schluffige F e i n s a n d s t r e i f e n e i n g e l a g e r t sind. D e r S c h w e m m l ö ß w i r d —

3) Im Rahmen des Forschungsvorhabens „radiometrische Altersbestimmung von Wasser und Sedimenten der Heidelberger Akademie der Wissenschaften".

4

) Für fachliche Beratung, Diskussionsbeiträge und Durchsicht des Manuskripts danken wir

Prof. D r . D . Barsch, Prof. D r . F . Fezer, Dr. A. Zienert.

z . T . schon seit d e r geologischen K a r t i e r u n g des G e b i e t e s (um 1 9 0 0 u n d früher) — als f r ü h h o l o z ä n e s H o c h f l u t s e d i m e n t des N e c k a r s a n g e s e h e n ( S C H O T T L E R 1 9 0 6 ) .

Schicht I I b e g i n n t im H a n g e n d e n z u n ä c h s t m i t c a . 0 , 5 m f l u v i a l e m F e i n - und M i t t e l ­ s a n d , der sich n a c h o b e n hin m i t d e m S c h w e m m l ö ß v e r z a h n t u n d n a c h u n t e n in 3 — 4 m s e h r gut geschichteten u n d s o r t i e r t e n , sandigen F e i n - u n d M i t t e l k i e s ü b e r g e h t . I m o b e r e n T e i l w u r d e n v e r e i n z e l t K r y o t u r b a t i o n s e r s c h e i n u n g e n gesichtet. V o r a l l e m i m h a n g e n d e n S a n d und in den o b e r e n K i e s l a g e n dieser Schicht findet m a n L i n s e n m i t z a h l r e i c h e n K o n - chylien ( a r t e n a r m , i n d i v i d u e n r e i c h ) , die durch fast 2 c m g r o ß e E x e m p l a r e v o n Helicigona arbustomm u n d Succinea putris g e k e n n z e i c h n e t s i n d . E i n e

C - A n a l y s e einer sehr s o r g ­ f ä l t i g gereinigten P r o b e solcher K o n c h y l i e n s c h a l e n e r g a b ein A l t e r v o n 9 7 0 0 ± 5 0 0 J a h ­ r e n

) (s. A b b . 2 ) .

Tab. 1: Konchylien (nur Landschnecken) aus der Kiesgrube Heckmann, nordwestlich Mannheim- Wallstadt, und ihre klimatische Deutung. (Die Bestimmung erfolgte durch K . MUNZING. Die voll­

ständigen Faunenlisten werden zu einem späteren Zeitpunkt veröffentlicht.) Besonders bemerkens­

wert ist das Auftreten von Vallonia tenuilabris und Helicopsis striata (wenige Exemplare in P r o ­ ben 1—4). Beide Arten waren bisher aus sicher würmzeitlichen Ablagerungen der badischen und

elsäßischen Rheinebene unbekannt.

Probe Entnahme- Zahl der klimatische charakteristische Vertreter N r . tiefe bestimmten Deutung (Anzahl in Klammern)

(in m Exemplare (nach MUNZING) unter Flur) (Arten)

1,5 2

3,4 3,8 5,3 6,6

9 2 8 — 3 3

2 8 — 3 3

247 (14) 813 (16)

232 (11) 315 (14) 760 (18) 667 (15)

1579 ( 7) 331 (19)

90 (11)

kaltzeitlich spätkaltzeitlich

— frühholozän kaltzeitlich kaltzeitlich hochkaltzeitlich hochkaltzeitlich

hochkaltzeitlich warmzeitlich

vrarmzeitlich

Vallonienfauna Vallonienfauna mit Vallonia costata (352) Vallonia pulchella (49)

Columella columella (2) Vallonia tenuilabris (2) Columella columella (3) Pupilla loessica (3) Vallonia tenuilabris (4) Columella columella (93) Cochlodina laminata (4) Ena montana (1) Aegopinella sp.

(nitenslminor) (17) Cochlodina laminata (1) Aegopinella sp.

(nitenslminor) (2)

Aus Schicht I I w u r d e n i n s g e s a m t drei K o n c h y l i e n p r o b e n e n t n o m m e n u n d v o n K . MUNZING als k a l t z e i t l i c h b e s t i m m t ( P r o b e n N r . 1 — 3 in T a b . 1 ) .

S e d i m e n t s t r u k t u r e n u n d F a u n a b e l e g e n a l s o z i e m l i c h sicher, d a ß d i e Schicht I I auch in ihren o b e r e n T e i l e n noch u n t e r k a l t z e i t l i c h e n V e r h ä l t n i s s e n a b g e l a g e r t w o r d e n ist.

Schicht I I I b e s t e h t i m w e s e n t l i c h e n aus einer L a g e v o n meist n u r s e h r schwach k a n t e n ­ g e r u n d e t e n B u n t s a n d s t e i n b l ö c k e n ( m a x . 1 m 0 u n d p l a t t i g e n M u s c h e l k a l k b l ö c k e n ( m a x . 1 m 0). S t e l l e n w e i s e fächert sich diese Schicht in m e h r e r e E i n z e l l a g e n v o n insgesamt 1 m M ä c h t i g k e i t a u f . D i e s e r B l o c k h o r i z o n t l a g e r t m i t d e u t l i c h e r D i s k o r d a n z a u f den m i t I V a + b b e z e i c h n e t e n Schichten. E s s t e l l t sich die F r a g e , o b es sich u m

5 ) Korr. auf (85 ± 5) °/o Anfangsgehalt; " C - A l t e r bei 100 °/o Anfangsgehalt = 1 1 0 0 0

± 100 Jahre.

Neue Ergebnisse über das Jungquartär im Neckarschwemmfächer bei Heidelberg 93

a ) ein S t e i n p f l a s t e r h a n d e l t , das nach A u s w a s c h u n g e i n e r u r s p r ü n g l i c h m e h r e r e M e t e r m ä c h t i g e n Kiesschicht ü b r i g b l i e b o d e r

b ) u m e i n a u ß e r g e w ö h n l i c h e s fluviales E r e i g n i s m i t h o h e r T r a n s p o r t l e i s t u n g o d e r c) u m e i n e b e s o n d e r e E p o c h e , in der die B l ö c k e — w e i t g e h e n d e i n g e f r o r e n in E i s s c h o l l e n

— h e r a n t r a n s p o r t i e r t w u r d e n .

D a d i e E c k e n bei der ü b e r w i e g e n d e n M e h r z a h l der B l ö c k e n u r w e n i g a b g e r u n d e t sind, ist die u n t e r c ) g e n a n n t e M ö g l i c h k e i t die w a h r s c h e i n l i c h s t e . B e i a ) , a b e r auch b e i b ) , m ü ß ­ ten a l l e B l ö c k e eine s t ä r k e r e Z u r u n d u n g z e i g e n . D a d e r a r t i g e B l o c k h o r i z o n t e in ä h n l i c h e r L a g e auch in a n d e r e n K i e s g r u b e n f e s t g e s t e l l t w e r d e n , e r h e b t sich d a m i t w e i t e r d i e F r a g e nach den M ö g l i c h k e i t e n e i n e s l i t h o g r a p h i s c h - s t r a t i g r a p h i s c h e n V e r g l e i c h s s o l c h e r H o r i ­ z o n t e .

Schicht I V b ist c a . 2 m m ä c h t i g und w e i s t bei s t a r k e m W e c h s e l in der K o r n g r ö ß e n ­ s o r t i e r u n g ( T o n , viel S c h l u f f u n d S a n d , K i e s u n d v e r e i n z e l t B l ö c k e ) auch e i n e s t a r k e K r e u z s c h i c h t u n g auf. A u f f a l l e n d sind d i e z a h l r e i c h e n k l e i n e n R i n n e n b i l d u n g e n v o n oft n u r w e n i g e n M e t e r n im Q u e r s c h n i t t . D i e o b e r e H ä l f t e der S c h i c h t I V b z e i g t s t e l l e n w e i s e i n t e n s i v e K r y o t u r b a t i o n s e r s c h e i n u n g e n , d i e a n der G r e n z e z u Schicht I I I m i t scharfer D i s k o r d a n z enden ( T a f . I , F i g . 1 ) . I n d i e s e r Schicht — e t w a v o n der U n t e r g r e n z e der K r y o t u r b a t i o n s e r s c h e i n u n g e n a n nach u n t e n — sind H ö l z e r e i n g e l a g e r t , die m a x . 3 5 c m 0 ( o h n e R i n d e u n d e r k e n n b a r e s S p l i n t h o l z ) e r r e i c h e n ( T a f . I , F i g . 2 ) . S i e sind a l l e m e h r o d e r w e n i g e r s t a r k zersetzt, u n d e i n e H o l z a r t e n b e s t i m m u n g ist schwierig. N a c h d e r U n t e r ­ suchung v o n 3 5 P r o b e n d u r c h B . BECKER u n d U . HIERONYMUS ist jedoch gesichert, d a ß es sich fast ausschließlich u m N a d e l h ö l z e r h a n d e l t (s. T a b . 3 ) .

B e t r a c h t e t m a n nun d i e

C - d a t i e r t e n H ö l z e r in A b b i l d u n g 2 , so z e i g t sich e i n e deut­

liche Ü b e r e i n s t i m m u n g v o n c h r o n o s t r a t i g r a p h i s c h e r und l i t h o s t r a t i g r a p h i s c h e r A b f o l g e .

T a b . 2 : l

C - D a t e n aus der Kiesgrube Heckmann, nordwestlich Mannheim-Wallstadt. (Die Probe H v 8687 wurde im l^C-Labor des Niedersächsischen Landesamtes für Bodenforschung, alle ande­

ren im l

C - L a b o r des Institutes für Umweltphysik der Universität Heidelberg bestimmt.)

Proben-Nr. Entnahmetiefe l

C - A l t e r Material

(in m unter Flur)

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8 )

H 5 3 2 7 - 4 8 9 3 H v 8687 H 5 5 1 6 - 5 0 5 1

4 7 5 3 - 4 1 3 9 4 6 3 8 - 4 0 6 4 4 6 3 7 - 4 0 6 7 4 7 5 4 - 4 1 3 5 4 7 5 6 - 4 1 3 6

2 6,5 4,4 4,8 5,3 5.5 7,3 10,6

9700 ± 500 Konchylien 27080 ± 5 1 0 Pflanzenhäcksel 27660 ± 4 4 0 unbekannt 6) 30860 ± 5 0 0 Pinus sylvestris 31770 ± 830 Abies

36130 + 1 3 0 0 Laubholz, unbestimmbar 39850 ± 2 0 5 0 Pinus sylvestris 42500 ± 2 8 0 0 Pinns sylvestris

Ü b e r r a s c h e n d e r w e i s e g e d i e h also i m O b e r r h e i n g r a b e n w ä h r e n d des M i t t e l w ü r m s über Z e h n t a u s e n d e v o n J a h r e n e i n W a l d , in d e m die K i e f e r e i n d e u t i g d o m i n i e r t e (s. T a b . 3 ) .

D i e o b e r s t e n H ö l z e r in Schicht I V b z e i g e n einen k l e i n e r e n D u r c h m e s s e r ( m a x . 4 — 5 c m ) als w e i t e r unten. D i e s u n d die k r ä f t i g e n K r y o t u r b a t i o n s e r s c h e i n u n g e n u n m i t t e l b a r d a r ü b e r , s o w i e das V o r k o m m e n h o c h k a l t z e i t l i c h e r K o n c h y l i e n (s. P r o b e 5 in T a b . 1) deu­

ten a u f z u n e h m e n d k ä l t e r e s K l i m a hin. O b es sich jedoch schon u m h o c h k a l t z e i t l i c h e s K l i m a h a n d e l t , ist aus m e h r e r e n G r ü n d e n f r a g l i c h . D i e D i s k r e p a n z zwischen den ( k ü h l - t e m p e r i e r -

6

) D i e gesamte Holzsubstanz wurde zur l*C-Datierung benötigt.

lithologische Gliederung (M LÖSCHER) chronostrat.

Gliederung Pinus syl*.

I Kiefer)

PICEA ABIES [FICHTE) Abies alba

(Tanne)

vorl. Mimogenet.

Interpretation

1

2

3 ( 5 -

I. SchwemmläR IIa. fluviatiler \

Mittel-u. Grobsand

9700 1 500

[Konchylien)

3. gut sortierter und geschichteter Fein-und MitteLkies Groblage aus Bunt Sandstein -u. Muschel kalk brocken (1,5m stark wechselnde Sortierung und Kreuz Schichtung, im oberen Teil intensive Kryo- turttationserscheinungen

27660± U0 30860 + 500 31270t 830 I 36130 11300 j Kies mit Sand,Schiulf

und Tonlogen

Grundwasserspiegel Sommer 1977

XXXXX X®X XXXXX XX XXXXXX XXXX X®XX X XXX

' 12 EIEMPL.

® nicht bestimmbar

X Erle

1 Birke IBetulol ' 1 Esche

(Fraiinusl kühl­

kontinental

kühl- atlantisch

T a b . 3 : Die subfossilen Hölzer aus der Kiesgrube Heckmann (nordwestlich Mannheim-Wallstadt) von 5 — 1 3 m unter Flur. (Bestimmung durch U . H I E R O N Y M U S , unter Mithilfe von B . B E C K E R ) . Es wurden insgesamt 1 1 2 Hölzer untersucht, von denen 3 nicht zu bestimmen waren. 7 H ö l z e r ( 5 Pinus sylvestris, 1 Picea, 1 Betula) wurden auf der H a l d e (ca. 6 — 1 0 m unter Flur) gefunden und nicht in die T a b e l l e übernommen. D i e mit <

) gekennzeichneten Proben wurden l

C - d a t i e r t .

t e n ) H ö l z e r n u n d d e n h o c h k a l t z e i t l i c h e n K o n c h y l i e n in S c h i c h t I V b u n d V ( P r o b e n 5 — 7 in T a b . 1) k a n n v e r s c h i e d e n e U r s a c h e n h a b e n :

a ) die F a u n a l e b t e n u r t e i l w e i s e a m A b l a g e r u n g s o r t . A n den H ä n g e n des O d e n w a l d e s b z w . in T e i l e n des N e c k a r - H i n t e r l a n d e s herrschte v i e l l e i c h t b e r e i t s T u n d r a , w ä h r e n d in der m i l d e r e n R h e i n e b e n e n o c h e i n B a u m b e s t a n d a u s h a l t e n k o n n t e .

b ) die Schalen e n t s t a m m e n e i n e m f o s s i l e n S p ü l s a u m .

D i e K r y o t u r b a t i o n s e r s c h e i n u n g e n selbst k ö n n e n s c h l i e ß l i c h d u r c h a u s als eine h o c h - k a l t z e i t l i c h e Ü b e r p r ä g u n g a n g e s e h e n w e r d e n , die d e n o b e r e n T e i l d e r Schicht I V b z u e i n e m späteren Z e i t p u n k t , also i m W ü r m - H o c h g l a z i a l , e r f a ß t h a t .

Schicht I V a ist e i n e m i t T o n , S c h l u f f und v e r e i n z e l t e n F e i n s a n d l a g e n v e r f ü l l t e A l t ­ w a s s e r r i n n e , die d i s k o r d a n t in die S c h i c h t e n I V b u n d V e i n g e s c h n i t t e n ist u n d bis u n t e r d e n G r u n d w a s s e r s p i e g e l reicht. S i e e n t h ä l t z a h l r e i c h e L a g e n P f l a n z e n h ä c k s e l u n d v e r e i n ­ z e l t d ü n n e H o l z r e s t e ( m a x . 5 c m 0). E i n e

C - D a t i e r u n g e r g a b 2 7 0 8 0 ± 5 0 0 J a h r e u n d b e s t ä t i g t e d a m i t d e n l i t h o l o g i s c h - s t r u k t u r e l l e n B e f u n d (s. A b b . 2 ) .

D e r P o l l e n aus d i e s e r R i n n e n f ü l l u n g w u r d e v o n J . S C H E D L E R u n t e r s u c h t . D i e P o l l e n ­ d i c h t e erwies sich t r o t z m e h r m a l i g a u f e i n a n d e r f o l g e n d e r S c h w e r e t r e n n u n g als so g e r i n g , d a ß die A n f e r t i g u n g eines P o l l e n d i a g r a m m s nicht in F r a g e k a m . D i e g r o ß e H o m o g e n i t ä t des P o l l e n s p e k t r u m s g e s t a t t e t es j e d o c h , d i e W e r t e d e r 2 7 E i n z e l p r o b e n z u s u m m i e r e n , p r o ­ z e n t u a l zu b e r e c h n e n u n d t a b e l l a r i s c h z u o r d n e n ( T a b . 4 ) .

D i e P o l l e n e r h a l t u n g w a r gut, j e d o c h ist a u f G r u n d d e r v e r h ä l t n i s m ä ß i g h o h e n D i c h t e v o n P o l y p o d i a c e e n - S p o r e n eine Z e r s e t z u n g und U m l a g e r u n g nicht a u s z u s c h l i e ß e n .

I m B a u m p o l l e n - A n t e i l ü b e r w i e g e n Pinns ( 6 2 , 3 % ) u n d Betula ( 2 1 , 4 ° / o ) , g e f o l g t v o n

Picea ( 6 , 1 % ) ) u n d Corylus ( 5 , 1 % > ) . D i e w e n i g e n w e i t e r e n B a u m a r t e n s i n d n u r in S p u r e n

v e r t r e t e n und i r r e l e v a n t . W e g e n des b e a d i t l i c h e n A n t e i l s a n N i c h t b a u m p o l l e n ( 3 5 , 5 % ;

Neue Ergebnisse über das Jungquartär im Neckarschwemmfächer bei Heidelberg 95

T a b . 4 : Pollenspektrum aus der fossilen Altwasserrinne (Schicht I V a) in der Kiesgrube Heckmann (nordwestlich Mannheim-Wallstadt). Analyse: J . S C H E D L E R , 1978.

B a u m p o 11 64,5 °/o

e n N i c h t b a u m p o l l e n 35,5 %

Pinus 62,3 Caryophyllaceae 9,2

Picea 6,1 Artemisia 7,1

Abies 3,1 Polygonum bistorta-Typ 6,1

Betula 21,4 Rubiaceae 5,1

Corylus 5,1 Plantago lanceolata-Typ 4,1

Alnus 1,0 Thalictrum 4,1

Fagus 1,0 Ranunculaceae 2,0

Fagus

Epilobium 2,0

Asteraceae 2,0

Chenopodiaceae 2,0

S p o r e n Dipsacaceae 2,0

Rosaceae s.l. 1,0

Polypodiaceae 19,1 Sanguisorba offic.-Typ 1,0

Polypodium 1,0 Cichoriaceae 1,0

Cystopteris 0,5 Gramineae 5,1

Sphagnum 1,0 Cyperaceae 1,0

Angaben in %> berechnet auf Baumpollen-Summe

e x c l . S p o r e n ) m i t 1 6 a u f g e f u n d e n e n T a x a , i n s b e s o n d e r e C a r y o p h y l l a c e e n , Artemisia, Polygonum bistorta-Typ, Thalictrum und G r a m i n e e n , m u ß m a n a u f einen o f f e n e n V e g e ­ t a t i o n s t y p schließen.

O f f e n s i c h t l i c h h a n d e l t es sich bei der R i n n e n f ü l l u n g um ein S e d i m e n t , das u n t e r z u ­ n e h m e n d k ä l t e r e n K l i m a b e d i n g u n g e n a b g e l a g e r t w u r d e , e t w a k u r z v o r d e m E i n t r e t e n des W u r m - H o c h g l a z i a l s .

Schicht V gleicht in K o r n g r ö ß e und S o r t i e r u n g d e m u n t e r e n T e i l v o n Schicht I I , j e d o c h sind z u s ä t z l i c h z a h l r e i c h e F e i n s a n d - , Schluff- u n d T o n b ä n k e e i n g e l a g e r t ; v e r e i n z e l t t r e t e n i m K i e s a u c h eckige Schluff s c h o l l e n bis 2 m L ä n g e auf, die w o h l i n dieser F o r m n u r in ge­

f r o r e n e m Z u s t a n d t r a n s p o r t f ä h i g w a r e n .

A u f G r u n d der H o l z f u n d e ergibt sich e i n e ä h n l i c h e k l i m a t i s c h e Aussage w i e für den u n t e r e n T e i l v o n Schicht I V b , also k ü h l - k o n t i n e n t a l . D a der u n t e r s t e T e i l d e r ü b e r dem G r u n d w a s s e r liegenden S c h i c h t e n meist d u r c h e i n e H a l d e v o n n a c h r i e s e l n d e m K i e s und S a n d v e r h ü l l t w a r , k o n n t e n h i e r a u s k e i n e H ö l z e r g e b o r g e n w e r d e n .

D i e S c h i c h t e n unter d e m G r u n d w a s s e r s p i e g e l w e r d e n bis z u e i n e r T i e f e v o n m a x . 2 3 m a u s g e b a g g e r t . D a b e i k o m m t e b e n f a l l s v i e l o r g a n i s c h e s M a t e r i a l — v o r a l l e m H ö l z e r — z u m V o r s c h e i n . A u f G r u n d s t ä n d i g e r B e o b a c h t u n g e n und G e s p r ä c h e m i t e r f a h r e n e n B a g ­ g e r f ü h r e r n s i n d folgende A u s s a g e n gesichert:

a ) D i e S c h i c h t v o n 1 0 , 5 — 1 3 , 5 m unter F l u r , a l s o 0 — 3 m u n t e r d e m G r u n d w a s s e r s p i e g e l ,

w i r d häufig m i t e i n e m a n L a n d s t e h e n d e n B a g g e r h e r a u s g e h o l t u n d k a n n d e s h a l b gut

v o n d e n tieferen S c h i c h t e n u n t e r s c h i e d e n w e r d e n . D i e d o r t g e f u n d e n e n H ö l z e r

( > 4 2 5 0 0 ± 2 8 0 0 J . v . h . ) z e i g e n eine e t w a s a n d e r e F l o r e n z u s a m m e n s e t z u n g a l s b e i den

S c h i c h t e n I V b und V ( s . T a b . 3 ) . Z w a r d o m i n i e r t auch h i e r d i e K i e f e r , j e d o c h b e z e u ­

gen T a n n e und 1 E s c h e e i n milderes K l i m a , das m a n a m b e s t e n als k ü h l - a t l a n t i s c h b e ­

z e i c h n e n k ö n n t e .

b ) D i e Schichten v o n 1 3 , 5 — 2 8 m u n t e r F l u r w e r d e n ausschließlich v o n e i n e m S c h w i m m ­ b a g g e r g e f ö r d e r t . D a s l a u f e n d e N a c h r u t s c h e n v o n S e d i m e n t i m W a s s e r m a c h t e i n e Aussage ü b e r d i e l i t h o l o g i s c h e A b f o l g e in diesem B e r e i c h fast u n m ö g l i c h . B e i 5 7 H o l z ­ p r o b e n , die aus diesen S c h i c h t e n g e b o r g e n u n d v o n B . BECKER u n t e r s u c h t w u r d e n , e r ­ g a b sich w i e d e r eine e t w a s a n d e r e A r t e n z u s a m m e n s e t z u n g . M a n k a n n sie — e b e n s o wie die in Schicht I V b und V — e i n e m i n s g e s a m t k ü h l - k o n t i n e n t a l e n K l i m a z u o r d n e n .

Picea 3 1 S t ü c k ( 5 4 °/o) Juniperus 4 S t ü c k ( 7 °/o) Pinus 1 2 S t ü c k ( 2 1 %>) Salix 1 S t ü c k ( 2 °/o) Betula 9 S t ü c k ( 1 6 ° / o )

B i s j e t z t w u r d e n in diesem S c h i c h t p a k e t — t r o t z s t ä n d i g e r B e o b a c h t u n g — k e i n e w ä r m e l i e b e n d e n H ö l z e r g e f u n d e n .

c) I n der Schicht v o n c a . 2 8 — 3 3 m u n t e r F l u r s i n d bis j e t z t , n e b e n z a h l r e i c h e n N a d e l ­ h ö l z e r n , m e h r f a c h j e 1—2 E i c h e n h o l z - B r u c h s t ü c k e gefunden w o r d e n . Z u s a m m e n m i t dem V o r k o m m e n w a r m z e i t l i c h e r K o n c h y l i e n ( P r o b e n 8 u. 9 in T a b . 1) ergibt sich d a ­ m i t ein d e u t l i c h e r B e w e i s für w a r m z e i t l i c h e F l o r a u n d F a u n a . U n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g der noch ü b e r z e u g e n d e r e n F a k t e n , die in e i n i g e n a n d e r e n K i e s g r u b e n des N e c k a r ­ s c h w e m m f ä c h e r s ( s o w i e b e n a c h b a r t e r G e b i e t e ) g e f u n d e n w u r d e n , k a n n es sich h i e r b e i nur um A b l a g e r u n g e n aus d e m R i ß - W ü r m - I n t e r g l a z i a l h a n d e l n

) .

D a m i t w ä r e nicht n u r i m N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r , s o n d e r n u. W . in d e r gesamten n ö r d ­ lichen O b e r r h e i n e b e n e das R i ß - W ü r m - I n t e r g l a z i a l z u m ersten M a l m i t p a l ä o n t o l o g i ­ schen M e t h o d e n n a c h g e w i e s e n w o r d e n .

3 . Die Bedeutung d e r Daten für d i e G e n e s e und C h r o n o l o g i e des Neckarschwemmfächers

D i e A u s w e r t u n g des in der K i e s g r u b e H e c k m a n n g e f u n d e n e n M a t e r i a l s macht f o l g e n d e Aussagen m ö g l i c h :

a) S t a m m r e s t e bis 3 5 c m 0 v o n N a d e l h ö l z e r n u n d k ä l t e r e s i s t e n t e n L a u b h ö l z e r n in den Schichten 5 — 1 3 m u n t e r F l u r b e l e g e n für die Z e i t v o n e t w a 5 0 0 0 0

) — 2 7 0 0 0 J . v . h . für den B e r e i c h des N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r s einen N a d e l w a l d u n d ein k ü h l - k o n t i n e n t a l e s bis k ü h l - a t l a n t i s c h e s K l i m a .

b ) D a s H o c h w ü r m ( a l s o der Z e i t a b s c h n i t t v o n e t w a 2 5 0 0 0 — 1 5 0 0 0 J . v . h . ) ist — w e n n m a n die K r y o t u r b a t i o n s e r s c h e i n u n g e n in Schicht I V b n u r als h o c h k a l t z e i t l i c h e Ü b e r ­ p r ä g u n g a n s i e h t — in diesem A u f s c h l u ß k a u m k o n k r e t f a ß b a r . V e r m u t l i c h sind die h o c h w ü r m z e i t l i c h e n S e d i m e n t e a m E n d e des H o c h w ü r m o d e r z u B e g i n n des S p ä t w ü r m durch E r o s i o n bis a u f ein z u r ü c k b l e i b e n d e s B l o c k p f l a s t e r (Schicht I I I ) , das e v e n t u e l l zusätzlich noch durch z a h l r e i c h e k a n t i g e D r i f t b l ö c k e a n g e r e i c h e r t w u r d e , v o l l k o m m e n a u s g e r ä u m t w o r d e n . E s e r g e b e n sich a u f j e d e n F a l l P a r a l l e l e n z u a n d e r e n A u f s c h l ü s ­ sen des N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r s , z . B . z u den K i e s g r u b e n n o r d w e s t l i c h des G r e n z h o f e s ( v g l . LÖSCHER 1 9 7 9 ) .

c ) B e i c a . 2 8 m u n t e r F l u r b e g i n n e n w a r m z e i t l i c h e S e d i m e n t e , die n a c h j e t z i g e m S t a n d z u m R i ß - W ü r m - I n t e r g l a z i a l g e h ö r e n . Sie reichen a n s c h e i n e n d m i n d e s t e n s bis z u r m a x . A b b a u s t u f e ( d e r z e i t b e i 3 3 m u n t e r F l u r ) .

d) A u f G r u n d der d a t i e r t e n H ö l z e r e r g i b t sich für d i e d i r e k t ü b e r d e m G r u n d w a s s e r ­ spiegel a n s t e h e n d e n Schichten ( S c h i c h t V 4- I V b ) e i n e S e d i m e n t a t i o n s g e s c h w i n d i g k e i t v o n 0 , 4 m p r o J a h r t a u s e n d . D i e s e R a t e liegt z w i s c h e n der v o n FEZER ( 1 9 7 7 ) im G e w a n n

?) Bisher wurde der in zahlreichen Bohrungen angetroffene, etwa 5 0 — 6 0 m unter Flur ge­

legene „obere T o n " als riß-würminterglaziales Sediment angesehen (SCHNEIDER et al., 1 9 7 5 ; A R M - BRUSTER et al., 1 9 7 7 ) .

8) Durch Interpolation ermittelter W e r t (s. auch Abb. 2 ) .

Neue Ergebnisse über das J u n g q u a r t ä r im Neckarschwemmfädier bei Heidelberg 97

E n t e n s e e ( n o r d w e s t l i c h H e i d e l b e r g ) — a u f G r u n d l i t h o l o g i s c h e r A u s w e r t u n g e n — m i t 1 m / 1 0

a r e k o n s t r u i e r t e n u n d d e r v o n LÖSCHER ( 1 9 7 9 ) i n d e n K i e s g r u b e n n o r d w e s t ­ lich d e s G r e n z h o f e s m i t t e l s ( r a d i o c a r b o n d a t i e r t e n ) s u b f o s s i l e n H ö l z e r n e r r e c h n e t e n S e d i m e n t a t i o n s g e s c h w i n d i g k e i t v o n 0 , 2 5 m / 1 0

a .

4 . Einordnung d e r Ergebnisse in d i e C h r o n o l o g i e d e r l e t z t e n Eiszeit

ZAGWIJN & PAEPE ( 1 9 6 8 ) h a b e n d e n A b l a u f d e r l e t z t e n E i s z e i t f ü r d e n B e r e i c h d e r N i e d e r l a n d e i n e i n e r i n z w i s c h e n h ä u f i g z u V e r g l e i c h e n h e r a n g e z o g e n e n K l i m a k u r v e d a r ­ g e s t e l l t (s. A b b . 3 ) . D i e s e r K l i m a g a n g i s t d u r c h z a h l r e i c h e U n t e r s u c h u n g e n i n v i e l e n T e i ­ l e n E u r o p a s i m m e r w i e d e r — z u m i n d e s t i n d e n G r u n d z ü g e n — b e s t ä t i g t w o r d e n u n d k a n n d e s h a l b w o h l a u c h f ü r d i e U n t e r s u c h u n g e n i m N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r a l s g e e i g n e t e r V e r g l e i c h h e r a n g e z o g e n w e r d e n ( v g l . z . B . a u c h FLIRI e t a l . 1 9 7 0 ; HANNSS 1 9 7 3 ; SCHLÜCH- TER 1 9 7 3 ; GROOTES 1 9 7 7 ; HAUBER & BARSCH 1 9 7 7 ; GARNES 1 9 7 8 u n d a n d e r e ) .

c u JAHRE

VOR HEUTE

JULI MITTELTEMPERA­

TUREN IGESCHATZI]

10 1S *C

INTERSTADIALE CHRONOSTR ATI GRAPH IE

- 10 000- ) H 0 L O Z Ä N

- 10 000- _t

C= ALLER0D

B0LLING SPÄTGLAZIAL

ALLER0D

B0LLING SPÄTGLAZIAL

- 20 000-

1 1 1 1

% % OBERES

-30000-

\

\

f DENEKAMP

\ INTERST.

PLENI-

-40 000 -

-50000- L I

f

)

f HENGCIO 1 INTERST

f M0ERSH00ED INTERST

SLAZIAL

MITTLERES

UNTERES

BRBRUP

< —-*"•*'""

—• ""'

» AMERSFOORT FRÜHGLAZIAL

> 70 000 (

> 70 000

\

I

< j o l <

9

EEM INTERGLAZIAL

Abb. 3 : aus Z A G W I J N & P A E P E ( 1 9 6 8 , A b b . 3 ) : K l i m a k u r v e und Chronostratigraphie in der letzten Eiszeit in den Niederlanden.

7 Eiszeitalter u Gegenwart

D i e b i s h e r d a t i e r t e n H ö l z e r aus d e m N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r sind d e m n a c h in das m i t t ­ l e r e P l e n i g l a z i a l ( e t w a identisch m i t d e m M i t t e l - W ü r m b e i GROSS 1 9 6 4 , A b b . 1 ) z u s t e l l e n . S i e b e s t ä t i g e n d i e f ü r d i e N i e d e r l a n d e k o n s t r u i e r t e K l i m a k u r v e i n d e n G r u n d z ü g e n . F ü r k l e i n e r e Z e i t a b s c h n i t t e e r g i b t sich a l l e r d i n g s k e i n e D e c k u n g . S o n e h m e n ZAGWIJN SC PAEPE v o n 4 3 0 0 0 — 3 9 0 0 0 J . v . h . für d i e N i e d e r l a n d e P o l a r w ü s t e m i t J u l i t e m p e r a t u r e n v o n 5 ° C a n . D i e s e A n n a h m e w u r d e b i s h e r i n d i r e k t d a d u r c h b e s t ä t i g t , d a ß a u s d e m m i t t l e r e n u n d n ö r d l i c h e n E u r o p a f ü r diesen A b s c h n i t t recht w e n i g e D a t i e r u n g e n v o r l a g e n . D i e P r o f i l e n o r d w e s t l i c h des G r e n z h o f e s ( v g l . LÖSCHER 1 9 7 9 ) u n d v o n M a n n h e i m - W a l l s t a d t b e ­ l e g e n n u n f ü r d e n N e c k a r s c h w e m m f ä c h e r ( u n d d a m i t w a h r s c h e i n l i c h f ü r den g e s a m t e n O b e r r h e i n g r a b e n ) i n diesem Z e i t a b s c h n i t t einen N a d e l w a l d u n d d a m i t e i n e t w a s w ä r m e ­ res K l i m a , als es i n d e n g e n a n n t e n K l i m a k u r v e n z u m A u s d r u c k k o m m t .

D u r c h g e z i e l t e P r o b e e n t n a h m e n u n d möglichst v i e l s e i t i g e U n t e r s u c h u n g e n sollen i n den nächsten J a h r e n diese P r o b l e m e w e i t e r v e r f o l g t w e r d e n .

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Manuskript eingegangen am 1. 3. 1 9 8 0 .

7 *

Tafel 1

Fig. 1: Kryoturbationserscheinungen in Schicht I V b in der Kiesgrube Heckmann nordwestlich Mannheim-Wallstadt. P h o t o : M. LÖSCHER.

Fig. 2 : Holzfunde an der Obergrenze von Schicht V in der Kiesgrube Heckmann nordwestlich

Mannheim-Wallstadt. P h o t o : M. LÖSCHER.