eiszeitlichen Sedimenten

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Drucktexturen in eiszeitlichen Sedimenten

Zur D e u t u n g der L a g e r u n g s s t ö r u n g e n in eiszeitlichen S e d i m e n t e n w u r d e schon früh der aktive Eisdruck des in B e w e g u n g begriffenen Inlandeises heran­ gezogen. W e n n in dieser Hinsicht z u v i e l u n t e r n o m m e n w u r d e und auch die v o n S t r ö m u n g s v o r g ä n g e n beherrschten k r y o t u r b a t e n Erscheinungen als durch Eis­ druck entstanden erklärt w u r d e n , so sind doch die sonst v o r h a n d e n e n L a g e r u n g s ­ störungen meistens auf B e w e g u n g s d r u c k zurückzuführen. Auch i m f o l g e n d e n kann zunächst eine R e i h e d y n a m i s c h e r Druckstörungen erläutert w e r d e n , die i m Z u s a m m e n h a n g m i t Untersuchungen in nordwestdeutschen S t a u c h m o r ä ­ n e n g e b i e t e n in den letzten Jahren b e k a n n t g e w o r d e n sind.

D a z u gesellt sich eine z w e i t e G r u p p e v o n Druckstörungen, deren B i l d u n g b i s ­ her ebenfalls auf dynamische V o r g ä n g e zurückgehend gedacht w u r d e . Doch l i e ­ gen hier die ursächlichen Z u s a m m e n h ä n g e wesentlich anders, und als A u s l ö s u n g der S t ö r u n g s v o r g ä n g e dürfte lediglich der Belastungsdruck der einst das Han­ g e n d e b i l d e n d e n Eisschichten zu gelten haben. D i e s e n somit auf s t a t i s c h e E i n w i r k u n g e n zurückgehenden L a g e r u n g s s t ö r u n g e n liegen B e o b a c h t u n g e n in westdeutschen fiuvioglazialen A b l a g e r u n g e n zu G r u n d e . W i e schon b e i den d y ­ namischen Störungserscheinungen, s o soll noch e i n g e h e n d e r bei den statischen versucht w e r d e n , die eingetretenen V o r g ä n g e nach bodenphysikalischen Gesetz­ m ä ß i g k e i t e n mit d e m Z i e l e zu analysieren, A u f s c h l u ß über den abgelaufenen natürlichen B e w e g u n g s m e c h a n i s m u s z u gewinnen.

1. D y n a m i s c h e D r u c k t e x t u r e n

a) B a u u n d B i l d d e r S t a u c h m o r ä n e d e s R e h b u r g e r S t a d i u m s Die hier zu e r ö r t e r n d e G r u p p e der dynamischen Druckstörungen ist i m w e s t ­ deutschen R a u m mit d e m Z u g e der R e h b u r g e r Stauchmoräne verknüpft, die v o n der holländischen G r e n z e in der Grafschaft B e n t h e i m bis an die W i e t z e nördlich von H a n n o v e r zu v e r f o l g e n ist. I h r e erste lokale D e u t u n g bei R e h b u r g geht auf SPETHMANN ( 1 9 0 7 ) zurück, w ä h r e n d ihre ü b e r r a g e n d e B e d e u t u n g in m o r p h o l o g i ­ scher u n d stratigraphischer Hinsicht v o n WOLDSTEDT ( 1 9 2 8 ) dargelegt w u r d e . A l s das Kernstück der S t a u c h m o r ä n e des R e h b u r g e r Stadiums darf das G e b i e t der D a m m e r B e r g e angesehen w e r d e n . H i e r tritt z u m ersten Mal, auf d e m W e g e v o n Osten k o m m e n d , ein langgestreckter H ö h e n z u g auf, d e r selbst mit 1 4 6 m + N N für die dortige G e g e n d beachtlich hoch ist und relativ ü b e r das östlich anschlie­ ß e n d e N i e d e r u n g s g e b i e t der Hunte m i t d e m D ü m m e r - S e e u m 1 1 0 m aufragt.

Der D a m m e r B o g e n endet östlich d e r Hase. Die Stauchmoräne setzt sich w e s t ­ lich v o n ihr zunächst in den ausgedehnten A n k u m - B i p p e n e r B e r g e n u n d w e i t e r nach d e r Ems fort. A u s der G e g e n d westlich v o n A n k u m stammt die erste W i e d e r ­ g a b e der Lagerungsverhältnisse in der Stauchmoräne, die sich darauf beschränkt, das B i l d nebeneinanderstehender steil einfallender T o n - und Grünsandschichten zwischen steilaufgerichteten Sand- u n d Kiesschichten zu zeigen. DEWERS ( 1 9 4 1 ) machte auf diese Lagerungsverhältnisse aufmerksam, o h n e daß w e i t e r e Unter­ suchungen in diesen a b g e l e g e n e n G e b i e t e n folgten. Insbesondere fehlten B o h

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rungen, die A u f s c h l u ß über die L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e nach der T i e f e hätten g e ­ ben können. Erst durch diese w a r e n in V e r b i n d u n g mit g r ö ß e r e n T o n g r u b e n a u f ­ schlüssen A n s c h a u u n g e n über das gesamte T e x t u r b i l d zu g e w i n n e n .

Eine A n z a h l v o n T o n g r u b e n liegt b e i N e u e n k i r c h e n am S ü d e n d e der D a m m e r B e r g e . Die G r u b e n folgen mit ihrem A b b a u ostweststreichenden Schuppen v o n Tertiärtonen, die selten breiter als 5 0 m w e r d e n u n d beiderseits v o n diluvialen S a n d e n b e g r e n z t sind. Die Schuppen lassen sich i m Grundriß oft dadurch w e i t e r ­ v e r f o l g e n , daß sie v o n m o r p h o l o g i s c h h e r v o r t r e t e n d e n G r o b s a n d - und Kiesstrei­ fen begleitet w e r d e n , die das ursprüngliche H a n g e n d e des aus d e r Tiefe a u f g e ­ stauchten Tertiärs bilden. Diese K i e s e bestehen aus sehr g r o b e m Wesermaterial, d e m elstereiszeitliche Geschiebe b e i g e m e n g t sind. Diese früher als Präglazial b e ­ zeichneten Schichten sind das Älteste des D i l u v i u m s aus e t w a 8 0 — 1 0 0 m Tiefe u n d konnten m i t der Basis der unteren Weser-Mittelterrasse parallelisiert w e r ­ d e n (KELLER 1 9 5 1 ) .

Westlich v o n A n k u m folgen w e i t e r e T o n g r u b e n , z u m Teil m i t Septarienton, aber auch mit Grünsanden u n d G l i m m e r t o n e n anderer Tertiärformationen. D i e g r o b e n Basisschichten des D i l u v i u m s w e r d e n z u schmalen, aber u n v e r k e n n b a r e n Kiesstreifen, o d e r es bleibt, w i e in d e m n e u e n Bett des D o r t m u n d - E m s k a n a l s südlich v o n L i n g e n , eine Steinsohle v o n faust- bis k o p f g r o ß e n nordischen G e ­ schieben der E l s t e r g r u n d m o r ä n e übrig. D a b e i tritt das g r o b e W e s e r m a t e r i a l z u ­ rück. Ü b e r die ursprüngliche T i e f e n l a g e der Basis des D i l u v i u m s b z w . die d e r v o r d i l u v i a l e n Oberfläche des Tertiärs berichteten B o h r u n g e n i m Gebiet v o n D a m m e und i m T h i e n e r F e l d (STILLE & BRINKMANN 1 9 3 0 ) und die v o m A m t für B o ­ denforschung H a n n o v e r h e r a u s g e g e b e n e Strukturkarte. Eine w e i t e r e Anzahl v o n B o h r u n g e n durchsank Tertiärschuppen, so daß auch A n h a l t s p u n k t e für die T e x ­ t u r e n in der T i e f e abgeleitet w e r d e n k ö n n e n .

S o w e i t die Tonschuppen die Erdoberfläche erreichen, herrscht das steile E i n ­ fallen v o r . A l s Beispiel m ö g e n die Lagerungsverhältnisse der T o n g r u b e Rettberg b e i N e u e n k i r c h e n i. O. dienen (KELLER 1 9 4 0 , W A G E R 1 9 5 2 ) . H i e r fällt die U n t e r ­ fläche der Schuppe, die gleichzeitig die B e w e g u n g s b a h n darstellt, mit 5 6 ° g e g e n die aus N o r d e n k o m m e n d e Schubrichtung ein ( A b b . 1). Die S c h u p p e besteht aus

N

Sonde u. Kiese mit

Basisgeröllschicht Geschiebe -•decksand steil gestellte Sande u. Kiese

Diluvium

Abb. 1. Die Schuppe in der Rettbergschen Tongrube in den südlichen D a m m e r Bergen. geschichteten Tertiärtonen und ist in sich durch w e i t e r e Schubflächen unterteilt. Diese Schubflächen sind als s p i e g e l n d e Harnische ausgebildet. S i e setzen s o m i t voraus, daß das Tonmaterial b e i m V o r g a n g d e r A u f s c h u p p u n g zumindest eine steifplastische o d e r halbfeste Konsistenz g e h a b t hat. Die Art d e r Beanspruchung m a c h t jedoch deutlich, daß keine weichplastischen oder b r e i i g e n Schichten v o r ­ g e l e g e n haben, b e i denen die R e a k t i o n anders hätte ablaufen müssen.

b) D i e T e x t u r e n

In der Hauptschubbahn zwischen d e m h o c h b e w e g t e n Tertiär und dem ü b e r -schobenen D i l u v i u m ist keine harnischartige A u s p r ä g u n g der Tertiärbasis

fest-1 6 0 Gerhard Keller

zustellen g e w e s e n . Das l i e g e n d e S a n d m a t e r i a l w a r zu e i n e r solchen A u s b i l d u n g auch nicht geeeignet. V i e l m e h r dürften d i e Festigkeitsverhältnisse in der u r ­ sprünglichen Tertiärfolge für das A u f s t e i g e n der Schubfläche b e s t i m m e n d g e ­ wesen sein. Die A b s c h e r t i e f e ist daher m i t d e m Tiefgang des Bodenfrostes in V e r ­ b i n d u n g gesetzt w o r d e n . Bis zu seiner T i e f e w a r der Wassergehalt bis e i n s c h l i e ß ­ lich der Bergfeuchtigkeit gefroren. D e r a r t i g e Bodenfrosttiefen v o n 1 0 0 m u n d m e h r sind aus arktischen Gebieten vielfach beschrieben w o r d e n . Die L o s l ö s u n g der S c h u p p e n in diesen T i e f e n w u r d e offenbar durch zusagende K o n s i s t e n z b e ­ d i n g u n g e n h e r v o r g e r u f e n , w o b e i die M i t w i r k u n g des Wassers allgemeiner und auch schon die eines g e r i n g e n Feuchtigkeitsgehaltes v o n Bedeutung g e w e s e n sein dürfte.

A u s g e h e n d v o n d e m Einfallen der S c h u p p e n ü b e r t a g e u n d unter V e r w e n d u n g des aus B o h r u n g e n zu erschließenden Einfallens lag es nahe, die S c h u b b a h n e n als o b e n steile und nach d e r Tiefe sich i m m e r flacher l e g e n d e Flächen anzusehen. Diese Auffassung ist in d e r A b b . 2 w i e d e r g e g e b e n . Eine in einer B o h r u n g d u r c h -sunkene S c h u p p e w u r d e m i t der nächsten übertage ausgehenden und in der Schubrichtung liegenden parallelisiert. D i e Fortsetzung d e r Einzelschuppen u n d die noch v o r h a n d e n e V e r b i n d u n g zu d e m A n s t e h e n d e n w u r d e auf p r a k t i s c h - g e o ­ logischem W e g e dadurch erschlossen, d a ß d i e in den S a n d e n zwischen d e n S c h u p ­ pen v o r h a n d e n e n s t o c k w e r k a r t i g e n G r u n d w a s s e r v o r k o m m e n jedes für sich h y ­ drologisch selbständig sind. Diese F o l g e r u n g trifft nicht n u r für das G e b i e t b e i Neuenkirchen und A n k u m i m D a m m e r L o b u s zu, s o n d e r n auch für den R a u m b e i Fürstenau und i m holländischen G r e n z g e b i e t bei Itterbeck (Kr. Neuenhaus).

miMfJ

0 100 m

Abb. 2. Stauchungstyp in der Zentralzone der Rehburger Endmoräne im Südteil der D a m m e r Berge.

A u s diesen Unterlagen k o n n t e n T e x t u r b i l d e r abgeleitet werden, die auch spä­ ter bei d e r B e a r b e i t u n g der linksemsischen Gebiete d u r c h das A m t für B o d e n ­ forschung H a n n o v e r (RICHTER, SCHNEIDER & WAGER 1 9 5 0 ) als A n k n ü p f u n g dienten ( A b b . 3 ) . In diesen durch ein bestimmtes A n t e i l v e r h ä l t n i s v o n mächtigeren T e r ­ tiärschuppen zu der d i l u v i a l e n G r u n d m a s s e gekennzeichneten Bildern scheint der T e x t u r t y p u s zentraler Teile der S t a u c h m o r ä n e festgehalten zu sein. N e u e r e B o h r u n g e n , die i m V o r l a n d des A n k u m e r S t a u c h m o r ä n e n b o g e n s etwa 7 k m e n t ­ fernt niedergebracht w u r d e n , haben auf einen w e i t e r e n T e x t u r t y p a u f m e r k s a m gemacht, d e r offenbar durch seine S c h u p p e n a r m u t gekennzeichnet ist. D o r t tritt

N Gl immer feinst sand Diluvium

Mitteloligozän

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o Soo m

Abb. 3. Zentralteil der Rehburger Stauchzone am W e i ß e n - B e r g bei Itterbeck (Kreis Grafschaft Bentheim) nach Richter, W . , Schneider, Harras & Wager, R.

Drucktexturen in eiszeitlichen Sedimenten 161 S Grumfeld N m NN T+100 v i u m 0 100 ZOO + 50 • •tO .+ 50 Tertiärton (Mittel-Eozän) + 100 Abb. 4. Stauchungstyp im Vorfeld des A n k u m e r Lobus (Kreis Bersenbrück). nicht nur eine V e r e i n z e l u n g d e r Schuppen ein, s o n d e r n die Gestalt der Schuppen scheint auch m e h r brettartig u n d dünner a u s g e b i l d e t zu sein ( A b b . 4).

B e i der F r a g e nach d e m mechanischen V o r g a n g der A u s l ö s u n g und d e m A b ­ lauf der A u f s c h u p p u n g m u ß es sich nach den T e x t u r b i l d e r n u m S c h u b b e a n s p r u ­ chung mit A b s c h e r u n g e n gehandelt haben. S i g m o i d a l g e k r ü m m t e Gleitflächen nach A r t der v o r g e f u n d e n e n S c h u b b a h n e n pflegen auch bei E r d d r u c k w i r k u n g e n als Ausgleichflächen aufzutreten. Doch ist hier das seitliche A u s w e i c h e n v o n e i ­ n e m benachbarten Nachsinken der belasteten P a r t i e n begleitet. D e r G l e i t v o r g a n g e n d e t mit der Herstellung eines neuen Gleichgewichtszustandes. A b g e s e h e n d a ­ v o n , daß hierbei für die A u s l ö s u n g des V o r g a n g e s allein die statische D r u c k b e ­ lastung genügt und damit der S t a u c h u n g s v o r g a n g für die T e x t u r o h n e B e d e u t u n g sein w ü r d e , sprechen aber die v o r l i e g e n d e n T e x t u r b i l d e r in b e r e d t e r Weise g e g e n e i n e derartige Auffassung. Stets liegen h o c h b e w e g t e Schichtkeile v o r , und es f e h ­ len solche Partien, die in K o r r e s p o n d e n z dazu an schaufelartigen V e r w e r f u n g e n hätten abgesunken sein müssen.

c) D i e A b s c h e r u n g u n d T y p e n d y n a m i s c h e r D r u c k t e x t u r e n Bei der Z u r ü c k v e r f o l g u n g der S c h u b b a h n e n nach der T i e f e ( A b b . 5) e r g i b t sich, daß diese schließlich u n t e r e i n e m sehr spitzen W i n k e l in d e n u n t e r l a g e r n d e n T e r t i ä r t o n e n enden, w o b e i der noch g e g e b e n e n f a l l s v o r h a n d e n e n Schichtung ein g e w i s s e r Einfluß einzuräumen ist. Dieser A u s g a n g s w i n k e l ist als der W i n k e l d e r i n n e r e n R e i b u n g anzusehen, d i e z u s a m m e n mit d e r Kohäsion d i e Scherfestigkeit des beanspruchten Materials bestimmt. D a es sich vielfach u m typische sog. fette T o n e handelt, liegt echte K o h ä s i o n v o r . D e r R e i b u n g s w i n k e l sinkt mit a b n e h ­ m e n d e r K o r n g r ö ß e und beträgt für das angetroffene Material e t w a zwischen 10 und 20°. Unter diesem W i n k e l w ü r d e i n f o l g e des v o n der S e i t e her w i r k e n d e n Eisdruckes auch die abgescherte Schuppe fortgeglitten sein, w e n n sich nicht m i t d e m Übertritt der Scherfläche in die S a n d e u n d K i e s e der R e i b u n g s w i n k e l v e r ­ ä n d e r t hätte

Nach den Profilen besteht das L i e g e n d e d e r Schubbahnen meist aus M i t t e l -u n d G r o b s a n d e n -und a-uch a-us Kiesen, für die R e i b -u n g s w i n k e l v o n 35—40° -u n d m e h r gültig sind. Da das Material g e f r o r e n w a r , dürfte aus A n a l o g i e zu festen

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Tertiär-Ton '100 m

Abb. 5. Die Abscherung nach den Beobachtungen in den D a m m e r Bergen. 11 Eiszeit und Gegenwart

162 Gerhard K e l l e r

Gesteinen d e r R e i b u n g s w i n k e l noch steiler g e w e s e n sein. D i e Steilerstellung der S c h u b b a h n e n erscheint d a h e r als eine v o n d e m j e w e i l i g e n Material a b h ä n g i g e Gesetzmäßigkeit. D e r e i n m a l eingeleitete S c h e r v o r g a n g b o g nicht nur nach d e m Übertritt in die diluvialen Sande w e g e n des größeren R e i b u n g s w i n k e l s a b , s o n ­ dern f o l g t e weiter dadurch d e m relativ geringsten W i d e r s t a n d , daß die E r d o b e r ­ fläche u n t e r d e m nach M ö g l i c h k e i t steilsten W i n k e l zu erreichen versucht w u r d e . Bei d i e s e m V o r g a n g w u r d e die auf der abgescherten Tertiärplatte n o r m a l auf­ lagernde diluviale Schicht unter W a h r u n g d e r natürlichen Schichtung m i t h o c h ­ getragen. B e m e r k e n s w e r t ist, daß dieser V o r g a n g verlief, o h n e daß es zu einer w e i t e r e n A b s c h e r u n g b e i auffälligen Schichtwechseln i n n e r h a l b des D i l u v i u m s oder b e s o n d e r s zwischen d e m Tertiär u n d d e m D i l u v i u m b e i dessen gleichzeiti­ g e m Z u r ü c k b l e i b e n k a m . T r o t z der Diskontinuitätsfläche zwischen diesen b e i d e n F o r m a t i o n s g l i e d e r n reagierte die gesamte Schichtfolge einheitlich als eine starre Platte, deren Stabilität u n d Verhalten nach A r t eines h o m o g e n e n K ö r p e r s n a h e ­ liegend auf die V e r f e s t i g u n g durch den B o d e n f r o s t zurückgeführt w e r d e n kann.

D e r vorstehenden A b b i l d u n g 5 haben B e o b a c h t u n g e n aus den südlichen D a m ­ m e r B e r g e n zu G r u n d e gelegen. A n d e r e Schichtprofile müssen schon m a t e r i a l ­ mäßig zu anderen A r t e n d e r Stauchung geführt haben. In sehr mächtigen S a n d -und K i e s a b l a g e r u n g e n , in denen die F r o s t b o d e n g r e n z e noch innerhalb dieser Schichtfolge lag, m u ß die Scherbeanspruchung stark a b w e i c h e n d e T e x t u r b i l d e r h e r v o r g e r u f e n haben. D i e A b s c h e r u n g hat hier v o n v o r n h e r e i n mit steileren S c h u b b a h n e n entsprechend den natürlichen R e i b u n g s w i n k e l n v o n ü b e r 35° b e ­ gonnen. Doch fehlen h i e r z u Beobachtungen. Andererseits ist abzuleiten, d a ß A b ­ scherungen auf höher aufragenden Plateaus v o n Tertiärtonen ohne o d e r mit g e ­ ringer Diluvialauflagerung nur in F o r m flacher, unter w e n i g e n W i n k e l g r a d e n a b ­ gescherter und ü b e r e i n a n d e r geglittener Schichtplatten e r f o l g t sein k ö n n e n . Es liegt nahe, mit diesen letzteren V o r g ä n g e n geringmächtige und nicht aushaltende Kieslinsen v o n n o r d i s c h e m Material zu erklären, die, angeblich o h n e S t ö r u n g , in h o r i z o n t a l geschichteten Tertiärtonen der nördlichen D a m m e r B e r g e p l a n ­ parallel eingeschaltet liegen.

Die F r a g e der Materialbedingtheit in d e r Abschertiefe für das Z u s t a n d e k o m ­ men v o n Stauchmoränen ist schon länger gestellt w o r d e n . Teilweise hat m a n g e ­ glaubt, die Bedeutung d e r T o n e für die A b s c h e r u n g a b l e h n e n zu k ö n n e n , w e i l auch G e b i e t e ohne T o n u n t e r g r u n d Stauchmoränen aufweisen. Doch dürfte in e i ­ ner Hinsicht den T o n e n u n d auch noch d e n schwachschluffigen T o n e n für die Entstehung eines b e s o n d e r n Stauchungstypus eine b e s t i m m t e Bedeutung z u k o m ­ men. Stauchungszonen m i t langen S c h u b b a h n e n und, b e i w i e d e r h o l t e r Stauch­ w i r k u n g , mit dementsprechend stärkerer Materialanhäufung besonders des auf­ l a g e r n d e n Diluviums, dürften als V o r a u s s e t z u n g für sich v o n T o n e n m i t sehr niedrigen R e i b u n g s w i n k e l n unterlagert sein. Hinzu k o m m t hierbei noch, d a ß der h a n g e n d e T e i l des T o n u n t e r g r u n d e s mit in der B o d e n f r o s t z o n e liegt. I n w i e f e r n w e i t e r e T y p e n v o n Stauchungstexturen materialmäßig b e d i n g t sind, ist aus Stau­ chungsbildern zu ersehen, die BRINKMANN (1953) bekannt machte.

D e r V e r g l e i c h dieser v o n Rügen s t a m m e n d e n B e o b a c h t u n g e n mit d e n e n i m Hase- u n d Emsgebiet zeigt, daß eine r o h e Klassifizierung d e r Texturen zunächst nach d e m Anteilsverhältnis des auf geschuppten Untergrundes an der Z u s a m m e n ­ setzung d e r gesamten Stauchmoräne m ö g l i c h ist. A b g e s e h e n v o n den leichter zu ü b e r s e h e n d e n Querprofilen trifft dieser Unterschied auch räumlich b e i e i n e m Überblick über die Mannigfaltigkeit des m o r p h o l o g i s c h e n Bildes an der T a g e s ­ oberfläche in Erscheinung. Doch fehlen hier meist die Tiefenaufschlüsse, die für die g e n a u e r e Beurteilung erforderlich sind. Die Querprofile geben d a h e r doch noch einen besseren Einblick. S o zeigt sich, daß sich der A n t e i l v o n S c h u p p e n des

Drucktexturen in eiszeitlichen Sedimenten 163

Untergrundes in der Schuppenzone durch A u s p l a n i m e t r i e r e n bei d e m H a u p t t y p aus der Z e n t r a l r e g i o n der D a m m e r B e r g e auf 5 0 % und b e i d e m Vorstaffeltyp mit geringmächtigen Gleitbrettern auf 1 2 % beläuft. Beiden T y p e n ist g e m e i n s a m , daß die S c h u p p e n des Untergrundes die h e u t i g e Tagesoberfiäche durchstoßen. In g e w i s s e m , w e n n auch nicht ausschlaggebendem Sinne k ö n n e n bei derartigen Vergleichen auch die örtlich unterschiedlichen Erosionsbeträge v o n B e l a n g sein. A u s den f e h l e n d e n hochgeschuppten T e i l e n ist in den D a m m e r Bergen, ü b e r f r ü ­ h e r e Feststellungen hinausgehend, abzuleiten, daß sich die A b t r a g u n g auf rd. 7 5 — 1 0 0 m beläuft. Diese A b t r a g u n g v e r l i e f offenbar in e n g e m Z u s a m m e n h a n g mit d e m A u f g l e i t e n der Schuppen, w e i l das sich d a r ü b e r l e g e n d e j ü n g e r e D i l u ­ v i u m ein schon stark ausgeglichenes R e l i e f überdeckt.

Die T e x t u r v e r s c h i e d e n h e i t w i r d deutlicher, w e n n die W u r z e l z o n e der S c h u p ­ p e n i m U n t e r g r u n d auf R ü g e n mit d e n T e x t u r b i l d e r n d e r beiden T y p e n v o n D a m m e v e r g l i c h e n wird. Es e r g i b t sich, d a ß b e i Saßnitz die Masse des U n t e r g r u n ­ des mit e t w a 8 5 % weit ü b e r w i e g t . Seine b e w e g t e n Teile b i l d e n bei Sagard auch auffällige g e w ö l b e a r t i g e B l ö c k e mit s t u m p f e n Scheiteln, die seitlich hart anein­ anderstoßen. D i e Schubbahnen unterteufen die Blöcke nach A r t flachliegender Ü b e r s c h i e b u n g e n , w o b e i das ursprünglich H a n g e n d e invers als das L i e g e n d e auf­ tritt. Da an sich die O b e r k r e i d e w e g e n i h r e r oft massigen A u s b i l d u n g eine h o h e innere R e i b u n g besitzt, erscheint zunächst die steile E n d i g u n g der Schubbahnen (nach BRINKMANN 4 0 — 7 0 ° ) nach der Tiefe p r i m ä r das Natürlichere zu sein, auch w e n n B o h r u n g e n an a n d e r e n Stellen auf eine regelrechte A u s w a l z u n g h i n w e i ­ sen. Diese Erscheinung k a n n durch feine I n h o m o g e n i t ä t e n in der O b e r k r e i d e ­ schichtfolge e b e n s o erklärt w e r d e n w i e durch eine w e i t e r d a u e r n d e o d e r n o c h ­ malige Druckbeanspruchung.

2 . S t a t i s c h e D r u c k t e x t u r e n

a) D a s E r s c h e i n u n g s b i l d d e r K e r n k a m e s

Unter statischen Drucktexturen sollen s o l c h e verstanden w e r d e n , deren Z u ­ s t a n d e k o m m e n durch einen ruhenden Belastungsdruck ausgelöst w u r d e . Bei der A u s b i l d u n g des Texturbildes selbst haben dynamische V o r g ä n g e m i t g e w i r k t , sie erscheinen a b e r erst als F o l g e des nach A u s g l e i c h strebenden Belastungsdruckes. Der Belastungsdruck oder d i e g l e i c h b e d e u t e n d e B o d e n p r e s s u n g w u r d e v o n ru­ henden Eismassen, insbesondere v o n b e w e g u n g s l o s g e w o r d e n e m Toteis ausgeübt. Infolgedessen finden sich die T e x t u r e n in fiuvioglazialen A b l a g e r u n g e n u n m i t t e l ­ b a r in der Nachbarschaft v o n T o t e i s r ä n d e r n oder zwischen Toteisrändern in K a m e s , die w e g e n der in i h n e n oft e n t h a l t e n e n Kerne des Untergrundes K e r n ­ kames heißen (KELLER 1 9 5 2 ) . Gleichartige T e x t u r e n w e r d e n auch bei Osern a n g e ­ troffen, die z w e c k m ä ß i g ebenfalls als K e r n o s e r bezeichnet w e r d e n , w e i l d e r äl­ tere A u s d r u c k Aufpressungsoser — s o w e i t er noch gültig s e i n kann — genetisch auch i m Z u s a m m e n h a n g mit d e m dynamischen Eisdruck g e n a n n t w u r d e . B e i den i m f o l g e n d e n z u erörternden statischen Drucktexturen h a n d e l t es sich u m Er­ scheinungen an K e r n k a m e s aus Niedersachsen und Westfalen.

Die Frage, o b bei der B i l d u n g der K e r n k a m e s der aktive S t r ö m u n g s d r u c k des Eises durch W i e d e r a k t i v i e r u n g des Toteises dominant b e t e i l i g t g e w e s e n sein kann, hat w e n i g Aussicht auf Bejahung, w e i l die Entstehung der K e r n k a m e s in einen sehr s p ä t e n Abschnitt d e r Toteisphase e i n e r Eiszeit fällt. Eine W i e d e r b e ­ l e b u n g des stark reduzierten und, wie sich nachweisen läßt, des auf seiner schon i m A u f t a u e n begriffenen U n t e r l a g e auflagernden Toteises ist k a u m glaubhaft zu machen, w e n n die Ansicht nicht mit e i n e m tatsächlich e r n e u t e n geschlossenen Eisvorstoß b e g r ü n d e t w e r d e n kann. Bei d e n hier erörterten zahlreichen Fällen

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scheidet aber eine derartige M ö g l i c h k e i t aus, da die A n o r d n u n g der D r u c k t e x t u ­ ren je nach d e m Verlauf des Eisrandes und d e r K a m e s ü b e r h a u p t wechselt u n d irgendeine den örtlichen P r e s s u n g s a u s w i r k u n g e n ü b e r g e o r d n e t e Druckrichtung als F o l g e eines erneuten Eisvorstoßes in j e d e m Falle nicht festzustellen ist.

A l s K a m e s w e r d e n die heute in Hügelrücken v o r l i e g e n d e n Sedimentinhalte v o n Schmelzwasserflußbetten aufgefaßt, die supraglaziär entstanden. Die relativ g e r i n g e H ö h e i m Verhältnis zur Breite b z w . der g r o ß e B r e i t e n H ö h e n i n d e x y j -v o n ü b e r 20 schließt eine subglaziäre o d e r inglaziäre B i l d u n g w e g e n d e r b e ­ schränkten m ö g l i c h e n S p a n n w e i t e v o n Sohlentunneln o d e r w e g e n der g e r i n g e n lichten A u s m a ß e v o n inglazialen K a n a l r ö h r e n aus (KELLER 1954). Die K e r n k a m e s sind dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich aufgepreßte K e i l e aus d e m L i e ­ genden des Toteises o d e r des Fluvioglazials in sich tragen. D i e oft geradezu h o c h ­ gespießten K e r n e bestehen aus Geschiebelehm o d e r aus t o n i g e n und schluffigen Staubeckensedimenten. A u c h ältere Sande k o m m e n h o c h g e p r e ß t vor, doch b i l d e n sie dann die H a u b e eines tiefer steckengebliebenen K e r n e s aus feinklastischem Material.

Bei e i n e m Vergleich d e r räumlichen A n o r d n u n g zeigt sich in der K a r t e des Engelbosteler K a m e s nördlich v o n H a n n o v e r ( A b b . 6), d a ß die h o c h g e p r e ß t e n K e r n e parallel z u m V e r l a u f des K ä m e a n g e o r d n e t sind. D i e einzelnen K e r n e r e i ­ hen sich hintereinander, o h n e daß eine auf längere Entfernung durchgehende M a u e r v o r z u l i e g e n braucht. Eine zweite Besonderheit gibt sich in der d o p p e l t e n A u s b i l d u n g der K e r n e zu erkennen, die u n t e r sich z w e i parallele Z ü g e b i l d e n . D e r A b s t a n d b e i d e r Reihen ist mit 40—50 m anzugeben, doch sind auch g r ö ß e r e A b s t ä n d e vorhanden. A u c h kann die eine K e r n r e i h e ü b e r h a u p t fehlen. G r u n d ­ sätzlich zeigt sich aber ein Z u s a m m e n h a n g derart, daß die K e r n e nie in den I n n e n

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z o n e n der K a m e s , die gleichzeitig die heutigen höchsten E r h e b u n g e n bilden, auf­ g e d r u n g e n sind, sondern stets seitlich auf den Hügelflanken stehen.

Dieses b e i k i l o m e t e r w e i t sich fortsetzenden K a m e s deutliche Bild findet in k u r z e n K a m e s r ü c k e n v o n o v a l e m G r u n d r i ß eine Modifizierung. Z w a r sind auch beiderseitige K e r n e hochgepreßt, doch handelt es sich hier nicht mehr u m p a r a l ­ l e l e K e r n k e t t e n , sondern u m eine d e r H ü g e l f o r m entsprechende A n o r d n u n g nach d e m o v a l e n G r u n d r i ß . In der A b b . 7 ist ein Ausschnitt eines westfälischen K a m e s gezeigt, w o der H ü g e l auf seinen F l a n k e n v o n den K e r n e n umstellt ist. D e r e n Richtung k a n n in der H o r i z o n t a l e n u n t e r e i n a d e r sogar bis zu 90° abweichen, w e n n der K e r n am umlaufenden Ende eines einzelnen K a m e s g l i e d e s aufdrang. D i e alte A u ß e n r i c h t u n g w i r d d a n n w i e d e r a u f g e n o m m e n , w i e i m südlichen T e i l d e s Hügels an e i n e m hochgepreßten K e i l und w e i t e r h i n an einer hochgestoßenen schmalen isoklinalen Sattelbildung der u n t e r l a g e r n d e n Feinsande erkennbar ist (KELLER 1951).

Das aus den allgemeinen u n d d e n speziellen P h ä n o m e n e n abzuleitende B i l d führt zu der Frage, ob in der e n g e n räumlichen Verknüpfung d e r Hügelflanken m i t der Örtlichkeit des A u f d r i n g e n s der K e r n e auch ein genetischer Z u s a m m e n ­ h a n g gesehen w e r d e n darf. Da die K a m e s die Sedimentinhalte v o n Flußbetten i m T o t e i s sind, so sind ihre abfallenden Hügelflanken ehemals die flachen Uferstrei­ fen auf d e m Toteisuntergrund u n d schließlich die seitlichen E n d e n der K a m e s d i e Eisufer selbst. Infolge der E r o s i o n des s t r ö m e n d e n Wassers, die durch die m i t ­ geführten meist g r o b e n Sande u n d K i e s e stark gefördert w u r d e , dürften diese U f e r Steilufer g e w e s e n sein. Das flächenhafte A b t a u e n und V e r d u n s t e n der Eis-cberfläche b l i e b jedenfalls g e g e n ü b e r der linear angreifenden Tiefenerosion z u ­ rück, so daß die Kamesflusse z w i s c h e n E i s w ä n d e n dahin strömten. Bei der Ein­ o r d n u n g der hochgepreßten K e r n e in dieses genetische B i l d finden sich diese

A b b . 7. Die Kiesgruben Hoberg-Nord und H o b e r g - S ü d bei Laggenbeck in Westfalen mit aufgepreßten Kernen.

1 6 6 Gerhard Keller

außerhalb des eigentlichen Strombettes m i t d e m tieferen Wasser oder a u ß e r h a l b des T a l w e g e s mit der heute g r ö ß e r e n Sedimentmächtigkeit, sind ufernah u n d b e ­ gleiten stets m a r g i n a l die aufsteigenden Eisränder.

b) K e r n t y p e n u n d B e l a s t u n g s f r a g e n

Die einzelnen S e d i m e n t k e i l e sind meist 5—10 m w e i t z u verfolgen. Ihre Dicke überschreitet selten 5 m, meist w e r d e n D i c k e n v o n 2—4 m angetroffen. A u c h schmale, n u r einige D e z i m e t e r mächtige K e r n e k o m m e n v o r , die den Eindruck senkrecht stehender B r e t t e r erwecken. Das Einfallen ist auch sonst meist steil. Verschiedene T y p e n v o n K e r n e n sind in der A b b . 8 zusammengestellt. N e b e n der schneidenartigen E n d u n g a m o b e r e n Ende treten auch Ausfransungen auf. D i e A u f ­

w ä r t s b e w e g u n g w i r d dadurch deutlich, daß die m e h r o d e r w e n i g e r flach l i e g e n d e n oder schräg nach außen geneigten Schichten an den K e i l e n aufgebogen, m i t g e ­ schleppt u n d bis zur Steilstellung aufgerichtet sind. Die K e i l e spießen durch die fiuvioglazialen Sande u n d K i e s e hindurch. M a t e r i a l m ä ß i g bestehen sie meist aus Geschiebelehm. D a n e b e n k o m m e n auch in sich noch feingeschichtete, w e n n auch in der Schichtung v e r b o g e n e Schluffe u n d M e h l s a n d e als Staubeckenabsätze v o r . N e b e n den B e w e g u n g s b i l d e r n ist auch aus der petrographischen Beschaffenheit der a u f g e d r u n g e n e n K e i l e auf H o c h b e w e g u n g aus d e m L i e g e n d e n des T o t e i s e s zu schließen. S o finden sich h o c h g e p r e ß t e K e i l e der G r u n d m o r ä n e einer v o r a n g e ­ gangenen Eiszeit aus einer Tiefe v o n 5—15 m, w ä h r e n d sich der zu d e m T o t e i s g e h ö r e n d e j ü n g e r e G e s c h i e b e l e h m als fazielle V e r t r e t u n g des Fluvioglazials aus diesem e t w a i m Niveau der heutigen Geländeoberfläche nach der Seite h i n ent­ wickelt (KELLER 1954). D i e H o c h b e w e g u n g hinterließ b e s o n d e r e texturelle S p u r e n .

Drucktexturen in eiszeitlichen Sedimenten 1 6 7

Die Geschiebelehme sind in der Schubrichtung schieferartig d u r c h b e w e g t , so daß es nicht fehl am Platze ist, v o n e i n e m „gneisartigen" Habitus der aufgepreßten G e s c h i e b e l e h m e zu sprechen. Die gneisartige T e x t u r verläuft parallel zu den seit­ lichen B e g r e n z u n g e n der plattenartig aufgerichteten K e i l e . Sie w e i s t heute der V e r w i t t e r u n g den W e g , durch w e l c h e sich die Geschiebelehmkeile b e i b e g i n n e n ­ dem Z e r f a l l zunächst in dünne P l a t t e n auflösen.

Da die enge räumliche und genetische V e r k n ü p f u n g der aufgepreßten K e i l e mit den seichteren Uferstellen der Kamesflüsse b z w . mit den R ä n d e r n des T o t ­ eises offenkundig ist, erhebt sich die F r a g e nach d e r A r t und d e m A b l a u f des AufpressungsVorganges. Die wesentliche Rolle hat d a b e i die Masse des Toteises gebildet, das seinen U n t e r g r u n d belastete. D e m Auflagerungsgebiet des Toteises g e g e n ü b e r finden sich die K a m e s b e t t e n als Streifen g e r i n g e r e r Pressung des z w i ­ schen den T o t e i s w ä n d e n hindurchlaufenden g e m e i n s a m e n Untergrundes. Die Druckdifferenz b e g a n n schon in e i n e m sehr frühen S t a d i u m der Toteisbildung, als sich die Rinnsale u n d Bäche auf d e r Toteisoberfläche einzuschneiden anfingen. Aus der schon a l l g e m e i n gültigen Leistungsdifferenz zwischen der Tiefenerosion g e g e n ü b e r der Flächenerosion m u ß t e unter den b e s o n d e r e n Verhältnissen des Eises als Substrat die T i e f e n e r o s i o n mit ständig w a c h s e n d e m V o r s p r u n g v o r ­ aneilen.

Es erscheint in d i e s e m Z u s a m m e n h a n g naheliegend, w e n n bei d e n Betten der Kamesflüsse teilweise auch an c a n o n a r t i g e Erosionsschluchten gedacht w u r d e . Diese Auffassung b e r ü h r t sich eng m i t der Frage nach den Toteismächtigkeiten. Bei B e g i n n der A u f l ö s u n g des b e w e g t e n Inlandeises in einzelne Toteisareale ent­ sprach sich zunächst die Eismächtigkeit aus der Z e i t v o r und nach d e m Zerfall. D a n n begann der A b s c h m e l z p r o z e ß . W e n n auch schon früher V o r s t e l l u n g e n über die Mächtigkeit des Inlandeises abgeleitet wurden, s o sind doch erst in jüngerer Zeit durch bodenphysikalische Untersuchungen g e n a u e r e Zahlen bekannt g e ­ w o r d e n . Für das G e b i e t v o n B r e m e r h a v e n konnte aus der V o r b e l a s t u n g des L a u e n b u r g e r T o n e s der Eisdruck m i t 4 1 k g / c m2 ermittelt w e r d e n . Hieraus ist

nach KÖGLER-SCHEIDIG 1 9 4 8 auf eine Eismächtigkeit (Saale-Eiszeit) v o n 4 5 0 m geschlossen w o r d e n .

W e i t e r e Ergebnisse hat DÜCKER 1 9 5 1 erzielen k ö n n e n und b e s t i m m t e im H a m ­ b u r g e r Stadtgebiet Eismächtigkeiten v o n 3 5 0 m b e i e i n e m Druck v o n 3 2 k g / c m2.

V o n geringeren weichseleiszeitlichen Eismächtigkeiten berichtete außer DÜCKER auch GRIPP 1 9 4 7 . S o w e i t die v o r l i e g e n d e n Zahlen aus d e r V o r b e l a s t u n g abgeleitet sind, gehen alle diese B e r e c h n u n g e n v o n der A n n a h m e aus, daß das R a u m g e w i c h t des Inlandeises b z w . des Toteises d e m des g e w ö h n l i c h e n Eises v o n 0,9 entsprochen haben soll Diese A n n a h m e dürfte nach Schilderungen ü b e r isländisches und g r ö n ­ ländisches Inlandeis n u r z. T. gültig sein. Bei d e m W e r t ist offensichtlich die i m Inlandeis mit enthaltene G e s t e i n s m e n g e unberücksichtigt geblieben. Diese m u ß schon ursprünglich das R a u m g e w i c h t des Toteises e r h ö h t haben, das w ä h r e n d des A b t a u e n s ständig g r ö ß e r w u r d e . Nach Beispielen v o n Island dürfte d e r Rest des Toteises nur noch aus e i n e m verfestigten Gesteinsmaterial zusammengesetzt g e ­ w e s e n sein, dessen Z e m e n t aus Eis bestand. V o n e i n e m wassergesättigten Sand-Kiesgemisch ausgehend beträgt d a n n sein R a u m g e w i c h t in g e f r o r e n e m Z u ­ stand 2 , 1 5 .

c) D e r M e c h a n i s m u s ' d e r K e r n a u f p r e s s u n g

Da sich das R a u m g e w i c h t eines wassergesättigten und dann gefrorenen G e ­ schiebelehms auch auf rd. 2 , 1 beläuft, liegen die G r e n z w e r t e für das Gewicht des Toteises fest. Das arithmetische Mittel b e i d e r W e r t e m i t 1,5 kann daher mit g e ­ wisser Berechtigung als zutreffend angesehen w e r d e n Die früher ermittelte

168 Gerhard Keller

Mächtigkeit v o n 450 m w ü r d e sich unter Beibehaltung des gleichen Bodendruckes von 41 k g / c m2 auf 270 m erniedrigen. D a die prozentual anwachsende Gesteins­

fracht des Toteises sich im letzten A b t a u s t a d i u m zwischen dem M i t t e l w e r t und Höchstwert b e w e g t , kann dann auf R a u m g e w i c h t e v o n 1,5—2,1 geschlossen w e r ­ den. Ein in dieses Intervall fallender W e r t v o n 1,8 k o n n t e dadurch ermittelt w e r ­ den, daß für den letzten Teil der Toteisphase v o n einer Mischung v o n Sand-Kies, Geschiebelehm und reinem Eis zu gleichen Teilen ausgegangen w u r d e . Diese Zahl w u r d e auch für die nachfolgende B e r e c h n u n g der B o d e n p r e s s u n g u n t e r einigen Z e h n e r n v o n M e t e r n mächtigen Toteisplatten v e r w e n d e t . Der an sich unter b e ­ s t i m m t e n Voraussetzungen z. T. m ö g l i c h e Auftrieb konnte bei diesen R a u m g e ­ w i c h t s b e s t i m m u n g e n unberücksichtigt bleiben.

Schichtmächlig -kell über dem Liegenden

Belastungsdruck auf dem Liegen

-den

Überdruck Bezug: Fluvio glazialoberflä -at C / l *

A b b . 9. Die Entstehungsbedingungen für Kernkames mit Darstellung der Druckverhältnisse.

Für die B e r e c h n u n g der Druckverhältnisse ist ein Querschnitt durch einen K ä m e aus d e m G e b i e t nördlich v o n H a n n o v e r zu G r u n d e gelegt w o r d e n ( A b b . 9). Ein Kamefluß v o n 140 m Breite ist zwischen 50—60 m hohen T o t e i s w ä n d e n ein­ getieft. Das Toteis greift unter das mit Sand u n d K i e s ausgefüllte Flußbett. Die Mächtigkeit der fiuvioglazialen A u s f ü l l u n g beträgt m a x i m a l 10 m . Toteis und Kamesflußbett haben einen g e m e i n s a m e n Untergrund, der aus älterem Geschiebe­ l e h m besteht. Das Erosionsbild zeigt den Zustand, daß das Toteis u n t e r d e m F l u ß ­ bett selbst schon erodiert ist. D e r Schnitt stellt Verhältnisse innerhalb des Toteis­ gebietes dar. Die G r e n z e des Toteises g e g e n das eisfreie V o r l a n d ist mindestens

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10—20 k m entfernt. Nach dort v e r r i n g e r t sich die Mächtigkeit des Toteises. Z u r K l ä r u n g der grundsätzlichen B e z i e h u n g e n zwischen d e m Toteis und d e m K a m e s -bett ist eine b e s t i m m t e Toteismächtigkeit nicht erforderlich, so d a ß die obige Mächtigkeitsannahme als Beispiel b e i b e h a l t e n w e r d e n kann.

A u s d e n Mächtigkeiten und den R a u m g e w i c h t e n des Toteises und der K a m e s -sedimente sind die auf den gemeinsamen U n t e r g r u n d ausgeübten B o d e n d r u c k e berechnet w o r d e n . D i e Druckverteilung ist entsprechend dem sog. Normalfall mit 45° a n g e n o m m e n . D i e unter der Toteismasse relativ gleichmäßigen und h ö ­ heren D r u c k e v o n 9—10 k g / c m2 fallen m i t A n n ä h e r u n g an die K a m e r i n n e lang­

samer u n d dann plötzlich v o n etwa 6,5 k g / c m2 auf einen W e r t v o n 2,0 k g / c m2 ab.

Im B e r e i c h der fiuvioglazialen A b l a g e r u n g e n w i r k e n w i e d e r etwas h ö h e r e Drucke, die d e r Mächtigkeit der Sand- und Kiesschicht entsprechen. Nach d e r Stelle des Stromstriches und j e nach der w e c h s e l n d e n Tiefe des T a l w e g e s sind die v o n der F ü l l u n g auf den U n t e r g r u n d ausgeübten B o d e n d r u c k e 2,2 k g / c m2 g r o ß . In der z u ­

g e o r d n e t e n D r u c k k u r v e ( A b b . 9, Mitte) sind die an den verschiedenen P u n k t e n des Querschnittes auf die Unterlage w i r k e n d e n B o d e n p r e s s u n g e n besonders dargestellt.

Die A u s w e r t u n g des Belastungsprofiles ergibt, d a ß die in der Erosionsrinne des K ä m e auftretenden Drucke nur t e i l w e i s e k o m p e n s i e r t w e r d e n . W ä h r e n d in d e m fiuvioglazialen Flußbett die örtliche Belastung durch die Füllung nicht m e h r unter d e m Einfluß der Belastung durch das Toteis steht, k o m m t diese am R a n d e eines m i t 45° nach d e m Flußbett zu abfallenden Druckkegels noch v o l l z u r A u s ­ w i r k u n g . Infolgedessen resultiert hier d e r N e i g u n g des Druckkegels entsprechend in e i n e m Streifen v o n einigen M e t e r n A b s t a n d v o m aufsteigenden Eisrand ein beachtlicher Überdruck. D a dieser auf d e r S o h l e des K a m e b e t t e s w i r k e n d e Ü b e r ­ druck durch die S e d i m e n t f o l g e teilweise ausgeglichen w i r d , w u r d e als B e z u g s -n i v e a u die Oberfläche d e r Sedime-ntfüllu-ng v e r w e -n d e t . I-n der A b b . 9 (u-nte-n) ist dementsprechend der tatsächlich z u r A u s w i r k u n g k o m m e n d e Überdruck als K u r v e dargestellt. Das Ergebnis besagt eindeutig, d a ß das M a x i m u m des Ü b e r ­ druckes (für diesen Fall v o n 4,5 atü) m i t d e n Stellen zusammenfällt, w o die K e r n e aus d e m L i e g e n d e n durchspießen.

Dieses Ergebnis w u r d e auf Grund eines tatsächlich v o r l i e g e n d e n T e x t u r b i l d e s g e w o n n e n . B e s t i m m t e z u r Durchführung des G e d a n k e n g a n g e s erforderliche d e ­ d u k t i v e Schlüsse ließen s o w o h l die a n g e n o m m e n e Toteismächtigkeit und sein R a u m g e w i c h t als d e n Tatsachen entsprechend erscheinen. Gesetzt d e n Fall, daß b e i d e W e r t e höher o d e r niedriger g e w e s e n sind, so e r g i b t sich, b e s o n d e r s auch für die F r a g e geringeren Druckes, daß stets i m G e f o l g e des unterschiedlichen A b t a u -und E r o s i o n s v o r g a n g e s ein Überdruck an der kausal v o r b e s t i m m t e n S c h w ä c h e ­ stelle aufgetreten ist. Das generelle B i l d b l e i b t damit v o n der absoluten H ö h e der w i r k s a m g e w o r d e n e n Bodenpressung u n b e r ü h r t u n d erlaubt s o g a r in der Frage der K o n s i s t e n z des hochgepreßten K e i l e s b z w . der benutzten G l e i t b a h n i m L i e ­ g e n d e n noch b e s t i m m t e grundsätzliche A n g a b e n .

D a d e m i m Schichtverband herausgepreßten K e i l v o n bekannter Mächtigkeit ein gleichstarker Massenschwund u n t e r d e m Toteisrand entspricht und die da­ durch h e r v o r g e r u f e n e Setzung als Z a h l bekannt ist, läßt sich für die Konsistenz der S e d i m e n t e unter d e m Toteisrand aus der gesetzmäßigen B e z i e h u n g v o n B o ­ denpressung, S t e i f e w e r t und Setzung der u n b e k a n n t e Steifewert bestimmen. Danach haben die Schichten unter d e m Eisrand die Konsistenz v o n e t w a w e i c h ­ plastischen T o n e n g e h a b t . Dieser Z u s t a n d dürfte erst in einer späteren A b t a u ­ phase des Toteises eingetreten sein, als der v o m Kamefluß ausgehende A b t a u ­ p r o z e ß des Frostbodens randlich s c h o n unter den Toteiskörper greifen konnte.

170 Gerhard Keller

Z u s a m m e n f a s s u n g

a) D y n a m i s c h e D r u c k t e x t u r e n

I m Stauchmoränenzug des R e h b u r g e r Stadiums l i e g e n als Beispiele aus d e m G e b i e t der D a m m e r B e r g e v o m lateralen Eisdruck erzeugte A b s c h e r u n g e n aus 50—100 m Tiefe v o r , w o unterhalb d e r F r o s t b o d e n g r e n z e noch die natürlichen K o n s i s t e n z b e d i n g u n g e n v o r h a n d e n w a r e n . In diesen T i e f e n w e r d e n tertiäre T o n e , Schluffe u n d feine Grünsande angetroffen, die v o n h i e r auf s i g m o i d a l nach o b e n g e k r ü m m t e n Gleitbahnen als S c h u p p e n aufgepreßt w u r d e n .

In der heutigen Stauchungszone b i l d e n die S c h u p p e n z. T. i n f o l g e nachträg­ licher Erosion an der Tagesoberfläche Streifen. Das ursprüngliche H a n g e n d e der abgescherten Schuppen v e r b l i e b als erstarrter F r o s t k ö r p e r in seinem ursprüng­ lichen Schichtverband, so daß es m i t hochgetragen w u r d e . Da in i h m w i e d e r -standsfähigere Schichtglieder in Gestalt v o n G r o b s a n d e n und K i e s e n eingeschal­ tet sind, treten diese i m Oberflächenrelief als langgestreckte H ä r t l i n g e h e r v o r .

W e n n auch eine direkte B e z i e h u n g zwischen t o n i g e n A b l a g e r u n g e n und d e m Z u s t a n d e k o m m e n v o n A b s c h e r u n g e n nicht v o r z u l e g e n braucht, s o begünstigen die g e r i n g e n Scherfestigkeiten i n f o l g e der g e r i n g e n K o h ä s i o n und des niedrigen W i n k e l s der inneren R e i b u n g b e i T o n e n die A u s b i l d u n g anfänglich sehr flacher S c h u b b a h n e n und damit den Materialtransport auf g r ö ß t m ö g l i c h e Entfernung. W i e d e r h o l t e A u f s c h u p p u n g e n führen daher zu e i n e r Konzentration v o n Schup­ pen, die das heutige i n n e r e - t e x t u r e l l e und das landschaftlich-morphologische Erscheinungsbild bestimmen.

b) S t a t i s c h e D r u c k t e x t u r e n

In W e s t f a l e n und Niedersachsen w u r d e n K e r n k a m e s bekannt, d e r e n fluvio-glaziale S a n d e und K i e s e v o n h o c h g e s t o ß e n e n Schichtkeilen des älteren diluvialen Untergrundes randlich durchbrochen w e r d e n . D i e hochgetriebenen K e i l e folgen d e m V e r l a u f der K a m e s und machen auch deren S c h w e n k u r n g e n in der Streich­ richtung mit. Sie sind einseitig als Einzelkerne o d e r als D o p p e l k e r n e auf beiden Hügelflanken angeordnet. I m G r u n d r i ß erscheinen sie als aneinandergereihte l a n g g e z o g e n e Schichtkeile bis zu e i n i g e n Z e h n e r n v o n M e t e r n L ä n g e . Ihre Stärke erreicht meistens n u r w e n i g e M e t e r , u n d das Einfallen ist größtenteils steil.

Die v o n statten g e g a n g e n e H o c h b e w e g u n g w i r d zunächst stratigraphisch-petrographisch dadurch offenkundig, d a ß G e s c h i e b e l e h m aus einer v o r a n g e g a n ­ genen Eiszeit oder ältere Staubeckenschluffe und -Feinsande h o c h g e p r e ß t sind und als K e r n e in d e n fiuvioglazialen S e d i m e n t e n j ü n g e r e n A l t e r s stecken. In textureller B e z i e h u n g zeigt sich die A u f p r e s s u n g in der Mitschleppung der b e ­ nachbarten, ehemals m e h r oder w e n i g e r horizontal liegenden Kamesschichten. Schließlich sind auch in den K e r n e n B e w e g u n g s t e x t u r e n nach A r t v o n D u r c h -schieferungen deutlich, die bei G e s c h i e b e l e h m e n auftreten und parallel zu den b e i d e n Seitenbegrenzungen der K e r n e orientiert sind.

D a die K a m e s als Flußbetten z w i s c h e n h ö h e r e n Toteisflächen aufgefaßt w e r ­ den, erscheinen die in Einzel- u n d D o p p e l f o r m aufgepreßten K e r n e marginal zu den b e i d e n Toteisrändern angeordnet. Diese räumliche Beziehung führt zu g e n e ­ tischen Z u s a m m e n h ä n g e n . Die s o w o h l randlich z u m K ä m e als auch randlich z u m Toteis erfolgte Aufpressung der K e r n e beschränkt sich auf einen ufernahen schmalen Streifen v o r den aufsteigenden Eisrändern, w o infolge der differenzier­ ten B o d e n p r e s s u n g e n auf d e m älteren Untergrund an der Sohle des Toteises Überdruck herrscht. A n diesen Stellen fanden die aufgepreßten K e i l e ihren W e g nach oben. A u s l ö s u n g und A b l a u f des Hochgleitens w u r d e n durch die geänderten K o n s i s t e n z b e d i n g u n g e n des bereits i m A u f t a u e n begriffenen Substrates unter den Toteisrändern mit h e r v o r g e r u f e n u n d begünstigt.

Drucktexturen in eiszeitlichen Sedimenten 1 7 1

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