Sonderdruck aus: Niederrheinische Studien
ARBEITEN ZUR RHEINISCHEN LANDESKUNDE,
Heft 46, 1980
A b r i ß d e r p a 1 ä o g e o g r a p h i s e h e n E n t w i c k l u n g d e s u n t e r e n N i e d e r r h e i n g e b i e t e s
K l a u s H e i n e und H e l m u t S i e b e r t z
M i t 6 A b b i l d u n g e n und 1 T a b e l l e
Summary. O u t l i n e o f the palaeogeographic e v o l u t i o n o f the Lower Rhine area
The development o f the geomorphologic f e a t u r e s o f the landscape took p l a c e d u r i n g the Quaternary. Düring E a r l y P l e i s t o c e n e times the Rhine and Maas r i v e r s d e p o s i t e d f l u v i a l Sediments. A c c o r d i n g t o r e c e n t i n v e s t i - g a t i o n s these Sediments r e p r e s e n t 7 g l a c i a l and 6 i n t e r g l a c i a l p e r i o d s . A l l E a r l y P l e i s t o c e n e d e p o s i t s a r e e i t h e r eroded o r o v e r l a i n by younger Sediments. The M i d d l e P l e i s t o c e n e comprises 7 g l a c i a l and a t l e a s t 5 (or 6) i n t e r g l a c i a l p e r i o d s (Cromerium-Saalium). F l u v i a l Sediments o f Cromerium age ( s e v e r a l g l a c i a l and i n t e r g l a c i a l p e r i o d s ) were d e p o s i t e d by the Rhine and the Maas i n the Lower Rhine a r e a . During the E l s t e r - ium g l a c i a l the Rhine and Maas r i v e r s eroded most o f the o l d e r Sediments, thus forming t h e i r own broad V a l - l e y s . Most o f the landscape was formed d u r i n g the Saalium g l a c i a l when the g l a c i e r s o f the S c a n d i n a v i a n i c e c a p reached the Lower Rhine a r e a . The r i v e r Rhine was pushed t o the west by the g l a c i e r s . Push moraines (Stauchwä'lle) were formed and outwash Sediments were d e p o s i t e d . The d e g l a c i a t i o n l e d t o s e v e r a l changes o f the Rhine r i v e r c o u r s e . At the end o f the Saalium g l a c i a l the Rhine f l e w t o the n o r t h ( I j s s e l s e a ) . During Late P l e i s t o c e n e times the Rhine r i v e r a g a i n changed i t s c o u r s e . S i n c e the Weichselium g l a c i a l the Rhine used the r e c e n t v a l l e y . The geomorphologic f e a t u r e s o f the lower t e r r a c e s ( N i e d e r t e r r a s s e n ) a r e s t r o n g l y i n f l u e n c e d by the Holocene p r o c e s s e s . The e v o l u t i o n o f the l a s t 1000 y e a r s was c h a r a c t e r i z e d by the moving of d i f f e r e n t b i g maeander bends.
The i n t e r e s t i n g p a l a e o g e o g r a p h i c h i s t o r y o f the Lower Rhine area i s documented by landforms t h a t a r e unique i n Western Germany. T h e r e f o r e , a c e r t a i n p a r t o f the Lower Rhine area was mapped i n c o n n e c t i o n w i t h the p r o j e c t 'Geomorphological mapping i n the Federal R e p u b l i c o f Germany, s c a l e 1 : 25 000' t h a t i s sponsored by the DFG (Deutsche F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t ) .
1. E i n l e i t u n g
Das I n t e r e s s e an der Paläogeographie des N i e d e r r h e i n i s c h e n T i e f l a n d e s hat s i c h i n den l e t z t e n zwei J a h r - zehnten m e r k l i c h vergrößert, und d i e Forschung a u f diesem G e b i e t nimmt ständig zu ( F o r t s c h r . G e o l . R h e i n l . Westf. 28, 1978). In der n i e d e r r h e i n i s c h e n paläogeographischen E n t w i c k l u n g s p i e g e l t s i c h d i e jüngste geo- l o g i s c h e Vergangenheit w i d e r , nämlich das Quartär, das weitgehend d i e großen Züge u n s e r e r g e o l o g i s c h e n und geomorphologisehen Umweltvoraussetzungen mitbestimmt hat und unser geographisches M i l i e u prägt (LIEDTKE 1975). Schon im J a h r e 1959 e r s c h i e n i n der S c h r i f t e n r e i h e " F o r t s c h r i t t e i n der G e o l o g i e von R h e i n l a n d und W e s t f a l e n " der Band 4 ("Pliozän und Pleistozän an M i t t e l - und N i e d e r r h e i n " ) . Damals s c h i e n e n d i e V o r s t e l - lungen z u r Paläogeographie des Quartärs zu einem gewissen Abschluß gekommen zu s e i n . Zusammen m i t W0LD- STEDTs "Das E i s z e i t a l t e r , G r u n d l i n i e n e i n e r G e o l o g i e des Quartärs" (Band 1 und 2) sowie "Norddeutschland und angrenzende G e b i e t e im E i s z e i t a l t e r " (1955) war d i e Möglichkeit gegeben, s i c h umfassend a l s auch im e i n z e l n e n über den jüngsten A b s c h n i t t der E r d g e s c h i c h t e am N i e d e r r h e i n zu i n f o r m i e r e n .
Die Forschung i s t jedoch seitdem n i c h t s t e h e n g e b l i e b e n . Neue Untersuchungsmethoden, wie der Paläomagnetis- mus, a b s o l u t e Altersbestimmungen, Kleinsäuger-Paläontologie, S t a t i s t i k , Ur- und Frühgeschichte, und neue A r b e i t s b e r e i c h e , wie das Binnenholozän (W0LDSTEDT und DUPH0RN 1974), kamen h i n z u . Im Vordergrund der jüng- sten g e o l o g i s c h e n und paläogeographischen A r b e i t e n stehen s t r a t i g r a p h i s c h e Probleme; so werden b e i s p i e l s - weise Beziehungen h e r g e s t e l l t zwischen den Flußablagerungen, den Vorstößen des n o r d i s c h e n I n l a n d e i s e s , den Löß- und Sandaufwehungen und dem Vulkanismus der E i f e l . Die Untersuchungen i n den altquartären Ablagerungen und i n den M i t t e l t e r r a s s e n der N i e d e r r h e i n i s c h e n Bucht werfen neue G e s i c h t s p u n k t e zu paläogeographischen R e k o n s t r u k t i o n e n und damit z u r Frage der Anzahl der Vereisungen und I n t e r g l a z i a l e im Pleistozän auf ( F o r t -
sehr. Geol. R h e i n l . Westf., 28, 1978).
Während der l e t z t e n zehn Jahre konnten Studenten des Geographischen I n s t i t u t s Bonn b e i v i e l e n P r a k t i k a und E x k u r s i o n e n , d i e von Weeze aus durchgeführt wurden, m i t den Problemen der n i e d e r r h e i n i s c h e n Paläogeogra- phie k o n f r o n t i e r t werden. Die Beschäftigung m i t dem n i e d e r r h e i n i s c h e n Raum führte darüber hinaus zu e i n e r verstärkten w i s s e n s c h a f t l i c h e n B e a r b e i t u n g der Geomorphologie und Paläogeographie durch v e r s c h i e d e n e An- gehörige des Geographischen I n s t i t u t s der Universität Bonn, über e i n i g e E r g e b n i s s e d i e s e r A r b e i t e n w i r d i n diesem Heft b e r i c h t e t ( s . Beiträge GOLTE/HEINE und SIEBERTZ).
2. Paläogeographische E n t w i c k l u n g des N i e d e r r h e i n g e b i e t e s im Quartär 2.1. Das Quartär
Das Quartär i s t das jüngste System der E r d g e s c h i c h t e (WOLDSTEDT und DUPHORN 1974). Nach neueren Kalium/
Argon-Datierungen umfaßt es über 2 M i l l i o n e n Jahre (Tab.1). Das Quartär g l i e d e r t s i c h i n d i e beiden A b t e i -
- o-
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2,45 O N ;
ii UTHOSTRATIGRAPHIE:
^ VILLE - RHEINTAL: BRÜGGEN :
WARMZEITEN: *r # Ä KALTZEITEN.-. jtf BIOSTRATIGRAPHIE (NIEDERLANDE)
HOLOZÄN W • D
6
• i i i i i iHOLOZÄN
NIEDERTERRASSEN 20 s • • • • WEICHSELIUM
EEM-INTERGLAZIAL
w •
? EEMIUMMITTELTERRASSE IV (b?) 22 s • • • • • • SAALIUM
KREFELDER SCHICHTEN W • C
G
? HOLSTEINIUMMITTELTERRASSE IIIbMVa?) 35 s • • • • • • ?
* ? ? ?
MITTELTERRASSE Hb(*ffla) • 41 m • • • • • ELSTERIUM
FRIMMERSDORF - INTERGLAZIAL
w * 6
CROMERIUM - KOMPLEX
MITTELTERRASSE I (•Ha) 34! m • • • •
CROMERIUM - KOMPLEX TGB. - THERESA ALTWASSERSED. W (•)
c
CROMERIUM - KOMPLEX
HAUPTTERRASSE 4 44 m (•) CROMERIUM -
KOMPLEX VILLE-
INTERGLAZIAL- KOMPLEX
warm W (•)
c
CROMERIUM -KOMPLEX VILLE-
INTERGLAZIAL- KOMPLEX
kalt (•)
CROMERIUM - KOMPLEX VILLE-
INTERGLAZIAL-
KOMPLEX warm
w c
CROMERIUM - KOMPLEX VILLE-
INTERGLAZIAL- KOMPLEX
kalt (•)
CROMERIUM - KOMPLEX VILLE-
INTERGLAZIAL- KOMPLEX
warm
w c
CROMERIUM - KOMPLEX
HAUPTTERRASSE 3 33! m • • • (•)
MENAPIUM
?
? (geringmächtiger Schluff) ? MENAPIUM
HAUPTTERRASSE 2 42 m • ?
MENAPIUM
?
VERWITTERUNGSHORIZONT (TbnhE)
w • 6
WAALIUMHAUPTTERRASSE 1 49 m • (•) EBURONIUM
TONHOR. D = FRECHEN-INTERGLAZ.nl van EYCK-Int W • B
6
TIGLIUM C 5 - 6SCHOTTER d = FRECHEN-KALTZEIT III 54 m • TIGLIUM C4c
TONHOR.C = FRECHEN-INTERGLAZ.H W • B
6
TIGLIUM C1-4bSCHOTTER c = FRECHEN-KALTZEIT H 58 m TIGLIUM B
TONHOR. B2 = FRECHEN-INTERGLAZ. I BELFELDTON W • B
6
TIGLIUM ASCHOTTER b2 = FRECHEN-KALTZEfT Ib 56!
PRATIGLIUM
TONHOR. B1 =FORTUNA-OSZILLATION (W) • B PRATIGLIUM
SCHOTTER b1= FRECHEN-KALTZEIT la z.TTONH. HI -75
PRATIGLIUM TONHOR. A2 TONH.D(uiIin)
TONHOR. AI TONKI
W • A
6
83 g
Vulkan.SM
=Schwermin REUVERIUM B - C Dünnschicht: I Quartär <b
A - Gruppe | Pliozän 6 B -
C - D-
g =gut m= mittel s = schlecht
Tab. 1: S t r a t i g r a p h i s c h e G l i e d e r u n g d e r quartären Sedimente (Flußterrassen) i n der N i e d e r r h e i n i s c h e n Bucht.
Nach BRUNNACKER, URBAN und ZAISS (1979).
lungen Pleistozän und Holozän. Das Holozän begann e r s t v o r etwa 10 000 J a h r e n . Während des Pleistozäns (= E i s z e i t a l t e r ) gab es w i e d e r h o l t umfangreiche V e r g l e t s c h e r u n g e n . E i n e i s z e i t l i c h e s V e r g l e t s c h e r u n g s z e n - trum l a g i n S k a n d i n a v i e n . G l e t s c h e r d i e s e s E i s s c h i l d e s , d e r b i s zu 3500 m Mächtigkeit h a t t e , flössen nach Südwesten, Süden und Südosten ab (Abb.1). Von den i n Norddeutschland nachgewiesenen Vereisungen gelangten
d i e G l e t s c h e r d e r E l s t e r - V e r e i s u n g ( E l s t e r i u m , Tab.1) i n Thüringen und Sachsen am w e i t e s t e n nach Süden, d i e G l e t s c h e r d e r S a a l e - V e r e i s u n g (Saalium) dagegen b l i e b e n i n M i t t e l d e u t s c h l a n d h i n t e r denen d e r E l s t e r - V e r e i - sung zurück, r e i c h t e n jedoch am unteren N i e d e r r h e i n am w e i t e s t e n von a l l e n norddeutschen Vereisungen v o r . Während d e r W e i c h s e l - V e r e i s u n g (Weichselium) überschritten d i e G l e t s c h e r n i c h t mehr d i e E l b e . Nach d i e s e n Vereisungen s i n d d i e entsprechenden E i s z e i t e n oder G l a z i a l z e i t e n (auch K a l t z e i t e n ) benannt worden. Zwischen d i e s e n waren sogenannte I n t e r g l a z i a l - oder Warmzeiten, i n denen ähnliche K l i m a - und Landschaftsverhältnisse h e r r s c h t e n w i e heute. Da d i e Inlandeismassen i n den I n t e r g l a z i a l Z e i t e n weitgehend abgeschmolzen waren ( v e r - g l e i c h b a r m i t den gegenwärtigen Verhältnissen), kam es i n f o l g e d e r E i s s c h m e l z e beim Übergang von e i n e r K a l t z e i t z u r Warmzeit zu einem A n s t i e g des M e e r e s s p i e g e l s und damit an v i e l e n S t e l l e n zu M e e r e s t r a n s g r e s - s i o n e n . In Norddeutschland werden d i e I n t e r g l a z i a l Z e i t e n nach entsprechenden Meeresablagerungen an d e r Kü- s t e H o l s t e i n - und E e m - I n t e r g l a z i a l genannt (W0LDSTEDT und DUPH0RN 1974, Tab.1).
Das N i e d e r r h e i n i s c h e T i e f l a n d w i r d von pleistozänen und holozänen Ablagerungen eingenommen. D i e Oberflä- chenformen werden e i n e r s e i t s von g l a z i a l - und p e r i g l a z i a l m o r p h o l o g i s c h e n pleistozänen, a n d e r e r s e i t s von f l u v i a l m o r p h o l o g i s c h e n holozänen R e l i e f g e n e r a t i o n e n bestimmt, d i e durch d i e morphodynamisehen P r o z e s s e un- t e r und v o r dem n o r d i s c h e n I n l a n d e i s bzw. i n den holozänen Talauen von Rhein und N i e r s geprägt wurden.
2.2. Paläogeographie des AItpleistozäns
Das AItpleistozän r e i c h t vom Prätiglium b i s zum Menapium (Tab.1). Es umfaßt z e i t l i c h über d i e Hälfte des gesamten Quartärs. Nach Brunnacker e t a l . (1979) s i n d für das AItpleistozän i n d e r N i e d e r r h e i n i s c h e n Bucht Ablagerungen aus möglicherweise 7 K a l t z e i t e n und 4 - 6 Warmzeiten bekannt (Tab.1). D i e jüngsten a l t p l e i - stozänen Sedimente f i n d e n w i r i n d e r H a u p t t e r r a s s e 3, d i e durch e i n e n i e d r i g e Q u a r z z a h l , mäßig abgerundete G e r o l l e , e i s v e r d r i f t e t e Blöcke, K r y o t u r b a t i o n e n und f o s s i l e E i s k e i l b i l d u n g e n m i t S i c h e r h e i t e i n e r echten K a l t z e i t zugeordnet werden kann. Da d i e K i e s e und Sande u n t e r Flugdecksanden d e r Weezer Hees n i c h t nur h i n s i c h t l i c h i h r e r p e t r o g r a p h i s c h e n , m i n e r a l o g i s c h e n und morphoskopisehen E i g e n s c h a f t e n , sondern auch h i n - s i c h t l i c h d e r K a l t z e i t i n d i k a t o r e n ( f o s s i l e E i s k e i l e , K r y o t u r b a t i o n e n ) m i t den Ablagerungen d e r H a u p t t e r - r a s s e 3 v e r g l e i c h b a r s i n d , müssen w i r i n ihnen d i e ältesten Sedimente des Quartärs im Weezer Raum sehen.
Abb. 1:
Die Vereisungen des Quartärs i n Nord- und Westeuropa
Abb. 2: Paläogeographische Karten für v e r s c h i e d e n e Z e i t e n des Quartärs. A - Altquartär ( T i g l i u m ) , B - Frühes Cromerium, C - Cromerium, D - E l s t e r i u m , E - S a a l e - V e r e i s u n g z u r Z e i t d e r Stauchwal 1- b i l d u n g Texel - Coevorden, F - w e i t e r e s Vorstoßen des S a a l e - E i s e s , G - Maximale S a a l e - V e r e i s u n g , H - S a a l e - E i s a b b a u . 1 - Nordsee, 2 - R h e i n , 3 - Maas, 4 - norddeutsche Flüsse und Schmelzwässer, 5 - I n l a n d e i s , 6 - Stauchwälle, 7 - vom E i s überrannte Stauchwälle. Nach ZONNEVELD (1978).
S i e wurden von Rhein und Maas a b g e l a g e r t , d i e g e w a l t i g e Sedimentfächer aus den M i t t e l g e b i r g e n heraus über d i e N i e d e r r h e i n i s c h e Bucht nach Norden schütteten. In Abb.2 w i r d v e r s u c h t , d i e paläogeographischen Ver- hältnisse zu r e k o n s t r u i e r e n . Während v o r dem Menapium der Raum Weeze nördlich der Rhein-AufSchotterung und südlich der Ablagerungen der norddeutschen Flüsse gelegen i s t (Abb.2 A ) , ändert s i c h das paläogeographische B i l d am Ende des A l t - und zu Beginn des Mittelpleistozäns (Abb.2 B ) . Nun w i r d der Weezer Raum von den Hauptterrassensedimenten des Rheins und der Maas völlig bedeckt. Es h a n d e l t s i c h um e i s z e i t l i c h e Sedimen- t e , deren Ablagerung b i s w e i t i n den Nordseeraum vorstößt, da s i c h das Meer zurückgezogen h a t t e ( a l s F o l - ge d e r I n l a n d e i s b i l d u n g e n ) .
2.3. Paläogeographie des Mittelpleistozäns
Das Mittelpleistozän umfaßt den Cromerium-Komplex, das E l s t e r i u m , H o l s t e i n i u m und Saalium und endet etwa vor 127 000 J a h r e n . Zu Beginn des Cromerium bestand noch das paläogeographische B i l d , wie es Abb.2 B z e i g t . Im V e r l a u f des Cromerium s c h n i t t s i c h d e r Rhein i n d e r südlichen N i e d e r r h e i n i s c h e n Bucht i n d i e a l t p l e i - stozänen und d i e d a r u n t e r l i e g e n d e n tertiären Sedimente e i n , wodurch d i e H a u p t t e r r a s s e 4 und d i e ältesten M i t t e l t e r r a s s e n entstanden. Der S c h n i t t p u n k t der östlichen Begrenzung der Maas- und der w e s t l i c h e n Begren- zung d e r Rhein-Schotterfläche v e r l a g e r t e s i c h g l e i c h z e i t i g immer w e i t e r nach Norden (Abb.2 C ) . Am Ende des Cromerium floß d e r Rhein östlich von Weeze und h a t t e d i e altpleistozänen Sedimente der H a u p t t e r r a s s e n wie- der ausgeräumt. W e s t l i c h von Weeze b l i e b zwischen dem Rhein und der Maas noch e i n Rest des ursprünglich sehr w e i t a u s g r e i f e n d e n Hauptterrassen-Schotterfächers e r h a l t e n , der jedoch nach Süden noch Verbindung zu den H a u p t t e r r a s s e n h a t t e .
Im E l s t e r i u m kam es zwar zu e i n e r g e w a l t i g e n V e r e i s u n g im s k a n d i n a v i s c h e n , nord- und m i t t e l d e u t s c h e n Raum, deren G l e t s c h e r aber n u r b i s z u r Ems und nach Groningen vorstießen. Abb.2 D z e i g t d i e paläogeographische R e k o n s t r u k t i o n e i n e r Phase d e r E l s t e r - V e r e i s u n g . Rhein und Maas haben i h r e Täler w e i t e r eingeengt und nach NNE a u s g e r i c h t e t . Etwa im G e b i e t des I j s s e l m e e r e s v e r e i n i g e n s i c h beide Flußsysteme m i t den von Osten und Südosten abfließenden Schmelzwasserrinnen d e r E l s t e r - V e r e i s u n g . In d e r näheren Umgebung von Weeze f i n d e n keine w e s e n t l i c h e n paläogeographischen Veränderungen s t a t t .
Die Z e i t zwischen dem E l s t e r i u m und dem Saalium i s t im Weezer Raum und den benachbarten Gebieten l e d i g l i c h durch h o l s t e i n z e i t l i c h e geringmächtige Ablagerungen b e l e g t , d i e jedoch n i c h t an der Oberfläche a n z u t r e f f e n s i n d .
Große paläogeographische Veränderungen b r i n g t das Saalium. M i t dem Vorrücken des s k a n d i n a v i s c h e n I n l a n d e i - ses (Abb.2 E) b i s z u r L i n i e Texel - Coevorden g e l a n g t das N i e d e r r h e i n i s c h e T i e f l a n d unter den Einfluß p e r i g l a z i a l e r P r o z e s s e . Beim w e i t e r e n Vorrücken der G l e t s c h e r durch das I j s s e l - T a l und vom I j s s e l m e e r b i s z u r G e l d e r s e Poort wurden Rhein und Maas nach Westen abgedrängt (Abb.2 F ) .
Während des Höhepunkts der S a a l e - V e r e i s u n g r e i c h t e n d i e G l e t s c h e r am N i e d e r r h e i n i n e i n e r mehrfach ge- schwungenen L i n i e von U t r e c h t b i s Düsseldorf (Abb.2 G). D i e h e u t i g e N i e r s n i e d e r u n g b e i Weeze war vom S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Rhein eingenommen, d e r h i e r im Westen von dem H a u p t t e r r a s s e n - R e s t der Weezer Hees und im Osten und Nordosten von den Endmoränen und Sandern der S a a l e - G l e t s c h e r begrenzt wurde. Sehr a n s c h a u l i c h h a t THOME (1959) Eisvorstoß und Flußregime am N i e d e r r h e i n b e s c h r i e b e n (Abb.3). Nach den Beobachtungen von THOME (1959) und BRAUN und THOME (1978) schoben d i e aus Osten und Nordosten vordringenden G l e t s c h e r d i e S c h o t t e r und Tone der R h e i n t e r r a s s e n d a c h z i e g e l a r t i g a u f e i n a n d e r ; t o n i g - s c h l u f f i g e Ablagerungen (tertiäre an d e r S c h o t t e r b a s i s , H o l s t e i n - z e i t l i c h e i n n e r h a l b der S c h o t t e r ) w i r k t e n h i e r b e i a l s G l e i t h o r i z o n t e . Jedoch i s t auffällig, daß d i e von den G l e t s c h e r n geschaffenen Stauchwälle f a s t ausschließlich aus Terrassensedimenten und tertiären Sanden bestehen. Diese Beobachtung bedarf e i n e r Erklärung, denn w i r müssen davon ausgehen, daß auch schon beim Vorrücken der G l e t s c h e r deren Schmelzwässer Sander a b l a g e r t e n . In den Stauchwällen j e - doch f i n d e n w i r kaum Sandersedimente.
Konkrete Angaben über d i e Dauer des Eisvorstoßes am N i e d e r r h e i n können w i r z u r Z e i t noch n i c h t machen. Ob d i e paläogeographischen Verhältnisse, wie s i e i n Abb.2 G d a r g e s t e l l t werden, e i n i g e Jahrhunderte oder v i e - l e Jahrtausende bestanden haben, i s t unbekannt. W i r wissen n u r , wie w i r uns d i e L a n d s c h a f t am N i e d e r r h e i n während der Maximal v e r g l e t s c h e r u n g v o r z u s t e l l e n haben. Im Norden und Osten s t i e g das I n l a n d e i s zum r i e s i g e n
Abb. 3: Eisvorstoß und Flußregime während des Höhepunktes d e r S a a l e - V e r e i s u n g am N i e d e r r h e i n . Nach THOME (1959).
s k a n d i n a v i s c h e n Eiskuchen an. Zwischen den Stauchwällen an den E i s f r o n t e n t r a t e n aus G l e t s c h e r t o r e n Schmelzwässer aus, d i e d i e mitgeführten K i e s e und Sande u n m i t t e l b a r v o r den Stauchwällen i n v i e l e n i n - e i n a n d e r g r e i f e n d e n Schwemmkegeln a b l a g e r t e n , d i e s i c h zu den Sanderflächen zusammenschlössen. Die San- dersedimente b l i e b e n nur zwischen w e i t vorgestoßenen G l e t s c h e r l o b e n e r h a l t e n , da s i e d o r t v o r der Ero- s i o n durch den Rhein geschützt waren (Abb.3). Rhein und Maas b i l d e t e n im S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Frühsommer reißende Ströme, d i e v i e l e K i l o m e t e r b r e i t waren. Im S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Winter dagegen bewirkten d i e extrem k a l t e n Temperaturen e i n völliges E r s t a r r e n der L a n d s c h a f t . E i s i g e Winde und Schneestürme f e g t e n über d i e Sander, d i e Schotterflächen der Flüsse und d i e älteren T e r r a s s e n . Im Weezer Raum t r u g vermut- l i c h zu d i e s e r Z e i t nur d i e Weezer Hees e i n e spärliche T u n d r e n v e g e t a t i o n ; Sander und Flußbetten waren v e g e t a t i o n s l o s . Die große Ausdehnung der nahen G l e t s c h e r führte im S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Winter v e r m u t l i c h durch k a l t e G l e t s c h e r f a l 1 w i n d e zu s t a r k e n Temperaturstürzen und extrem n i e d r i g e n Temperaturen im V o r f e l d der G l e t s c h e r . Dadurch waren d i e Böden v i e l e Meter t i e f g e f r o r e n , so daß im S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Sommer nur der o b e r s t e T e i l des Bodens für wenige Monate auftauen konnte. Hinweise a u f d i e s e p e r i g l a z i a l e n Ver- hältnisse m i t Dauerfrostböden ( P e r m a f r o s t ) während der S a a l e - V e r e i s u n g s i n d an v i e l e n S t e l l e n i n der nähe- ren und w e i t e r e n Umgebung von Weeze außerhalb der N i e r s n i e d e r u n g beobachtet worden ( s . B e i t r a g GOLTE/HEINE in diesem H e f t ) .
Die g e w a l t i g e n Massen des S a a l e - I n l a n d e i s e s konnten, nachdem der Eisnachschub aus Nordosten a u s b l i e b , n i c h t s c h n e l l abschmelzen. Es b i l d e t e n s i c h beim E i s z e r f a l l T o t e i s f e l d e r . Wo das T o t e i s am d i c k s t e n war, konnte es s i c h am längsten behaupten, so i n den g l a z i a l übertieften Becken des I j s s e l - T a l e s und der G e l - derse V a l l e i (Abb.2 H). In d i e s e r Z e i t - am Ende der S a a l e - V e r e i s u n g - v e r s u c h t der Rhein, s e i n früheres B e t t w i e d e r z u f i n d e n , doch v o r e r s t b l e i b t der Weg nach Norden noch durch T o t e i s v e r s p e r r t . So strömt der Rhein t e i l s durch d i e N i e r s n i e d e r u n g , t e i l s nördlich des Reichswaldes durch d i e G e l d e r s e P o o r t ( ? ) nach Westen (ZONNEVELD 1978). VAN DE MEENE und ZAGWIJN (1978) nehmen aufgrund n e u e s t e r Untersuchungen an, daß der Rhein seinen Lauf i n der N i e r s n i e d e r u n g solange b e i b e h i e l t , b i s im I j s s e l - T a l das T o t e i s abgeschmol- zen und durch einen See der Weg nach Norden zum I j s s e l m e e r wieder f r e i war (Abb.4 A ) .
2.4. Paläogeographie des Jungpleistozäns
In der Eem-Warmzeit, d i e von etwa 127 000 b i s 76 000 Jahren v o r heute d a u e r t e , strömte der Rhein noch durch das I j s s e l - T a l nach Norden und e r r e i c h t e b e i Z w o l l e das w e i t i n d i e N i e d e r l a n d e t r a n s g r e d i e r t e Eemmeer (Abb.4 B ) . D i e s e r R h e i n l a u f hat s i c h b i s i n d i e frühe W e i c h s e l - K a i t z e i t behauptet. Nachher i s t allmählich der h e u t i g e nach Westen g e r i c h t e t e Lauf durch d i e Betuwe entstanden. Nach VAN DE MEENE und ZAGWIJN (1978) v e r l i e f d i e s e r Lauf anfänglich noch n i c h t durch d i e Gelderse P o o r t , sondern der Rhein bog durch den Liemers i n Richtung Betuwe ab (Abb.4 C ) . E r s t im w e i t e r e n V e r l a u f der W e i c h s e l - K a i t z e i t , d i e die Z e i t von c a . 76 000 b i s 10 000 Jahren v o r heute umfaßt, kam es z u r Rheinverlegung durch d i e G e l d e r s e Poort (Abb.4 D). V e r m u t l i c h war d i e s e r R h e i n l a u f schon durch einen S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Rheinarm vorge- z e i c h n e t (Abb.2 H), der d i e Stauchwälle zwischen E l t e n und Kleve ausgeräumt h a t t e .
Die l e t z t e E i s z e i t , das Weichselium, b r a c h t e für den Weezer Raum nur g e r i n g e paläogeographische Verän- derungen. Im Rhein- und N i e r s t a l wurden d i e N i e d e r t e r r a s s e n a u f g e s c h o t t e r t . Damit e i n h e r g i n g e i n e t e i l - weise s e i t l i c h e Unterschneidung d e r N i e d e r r h e i n i s c h e n Höhen. Während i n d e r e r s t e n Hälfte des W e i c h s e l i - ums u n t e r r e l a t i v f e u c h t e n und kühlen Klimabedingungen neben der Terrassenablagerung v o r a l l e m an Hängen Abtragung e r f o l g t e , kam es im jüngeren T e i l des Weichseliums u n t e r k a l t e n und r e c h t trockenen und wind- r e i c h e n Klimaverhältnissen zu e i n e r verstärkten Auswehung von Sand und Sehl u f f aus den N i e d e r t e r r a s s e n und z u r Ablagerung des äolisch t r a n s p o r t i e r t e n M a t e r i a l s auf den älteren, tundrabedeckten T e r r a s s s e n - flächen ( z . B . Weezer Hees) und den N i e d e r r h e i n i s c h e n Höhen. Flugsand, Sandlöß und auch Löß der R e i c h s - wal dhöhen und des P f a l z d o r f e r P l a t e a u s stammen aus dem jüngeren Weichselium und wurden a b g e l a g e r t , a l s vor etwa 22 000 b i s 14 000 Jahren d i e W e i c h s e l - V e r e i s u n g von I r l a n d und England b i s nach F i n n l a n d und Rußland h i n e i n einen E i s s c h i l d a u s g e b i l d e t h a t t e (Abb.1) und im N i e d e r r h e i n g e b i e t p e r i g l a z i a l e Bedingun- gen h e r r s c h t e n .
/ k
A
m m
A
l X
22i
See im Ijsseltal Ton und Torf wechsel- lagernd (Rheinsystem)organogene Aulagerungen (lokal)
Hauptstromricntung Gelderse Poort
Abb. 4: Paläogeographische E n t w i c k l u n g d e r Rhein- und Maasläufe s e i t d e r m i t t l e r e n S a a l e - K a l t z e i t . A - Spätes Saalium, B - Eemium, C - Frühes Weichselium, D - Spätes Weichselium. Nach VAN DE MEENE und ZAGWIJN (1978).
2.5. Paläogeographie des Holozäns
Im Holozän, das etwa d i e l e t z t e n 10 000 Jahre d e r E r d g e s c h i c h t e umfaßt, e r f o l g t e d i e f e i n e r e A u s g e s t a l - tung des R e l i e f s im N i e d e r r h e i n g e b i e t . Auf den älteren T e r r a s s e n , den Sandern und Stauchwällen, d i e m i t W e i c h s e l - z e i t l i c h e n äolischen Ablagerungen bedeckt s i n d , f e h l e n Oberflächengewässer völlig, weshalb es im Holozän h i e r zu k e i n e r nennenswerten Abtragung mehr kam. Im B e r e i c h d e r N i e d e r t e r r a s s e n jedoch v e r - l e g t e n Rhein und N i e r s im Holozän v i e l f a c h i h r e n Lauf; w e i t e Mäanderbögen durchzogen, indem s i e s i c h ständig stromab v e r l a g e r t e n , den N i e d e r t e r r a s s e n b e r e i c h . In Verbindung m i t der Ablagerung von sandigen, lehmigen und t o n i g e n Ausedimenten schufen d i e s e FlußlaufVeränderungen e i n r e i c h d i f f e r e n z i e r t e s R e l i e f m i t n i e d r i g e n S t u f e n , Altwasserarmen und T e r r a s s e n r e s t e n i n den w e i t e n N i e d e r t e r r a s s e n b e r e i c h e n . So e n t - stand e i n Mosaik aus v e r s c h i e d e n e n Kleinformen und Sedimenten; R e l i e f und Sedimente führten i n V e r b i n - dung m i t den Grundwasserverhältnissen und d e r V e g e t a t i o n zu einem Bodenmosaik aus t e r r e s t r i s c h e n und s e - m i t e r r e s t r i s c h e n Böden sowie Niedermooren (Abb.5). Besonders e i n d r u c k s v o l l i s t das holozäne N i e d e r t e r - r a s s e n r e l i e f des Rheins (Abb.6). H i e r können d i e Veränderungen des R h e i n l a u f s i n g e s c h i c h t l i c h e r Z e i t
H o l o z ä n Anmoorige Bildungen der tieferen Talstufe D ü n e n I" • ' I F l u g d e c k s a n d
A u s e d i m e n t e über N i e d e r t e r r a s s e
| S a n d u. Lehm in B a c h t ä l e r n
1 | S a n d , kiesiger S a n d der Niederterrasse pTTTTTT] Ä o l i s c h e Sedimente
über Sander
Ä l t e r e F l u ß t e r r a s s e n (z.T. mit ä o l i s c h e n Deckschichten)
I l Parabraunerden.vergleyt I I Parabraunerden
V//A B r a u n e r d e n I'. '.I P o d s o l e
K8881 Niedermoor S t a a t s g r e n z e
0 2 4 Terrestrische Boden
} Semiterr. B ö d e n j Moore
6km
UEDEMS
Abb. 5: Geologische Karte und Boden-Karte der N i e r s n i e d e r u n g b e i Weeze. V e r e i n f a c h t nach BRAUN (1968) und DAHM-ARENS (1968).
r e k o n s t r u i e r t und t e i l w e i s e a l t e Mäanderbögen d a t i e r t werden (HOPPE 1970; LANGE 1978).
2.6. N i e d e r r h e i n i s c h e R e l i e f t y p e n
Die paläogeographische E n t w i c k l u n g , d i e durch quartäre FlußterrassenaufSchotterung und - z e r s c h n e i d u n g , durch d i e Vorgänge im Zusammenhang m i t dem S a a l e - e i s z e i t l i c h e n Gletschervorstoß, durch p e r i g l a z i a l e Pro- zesse und durch holozäne f l u v i a l e Akkumulation und E r o s i o n c h a r a k t e r i s i e r t w i r d , hat im n i e d e r r h e i n i - schen T i e f l a n d z u r A u s b i l d u n g und V e r g e s e l l s c h a f t u n g e i n z i g a r t i g e r R e l i e f t y p e n geführt. Folgende R e l i e f - typen, d i e den R e i z der L a n d s c h a f t am l i n k e n N i e d e r r h e i n ausmachen, können a u s g e g l i e d e r t werden: (1) Äl- t e r e Flußterrassen (Weezer Hees), (2) Stauchwälle ( R e i c h s w a l d , Monreberg, B a l b e r g e r Wald u.a.), (3) San- derflächen ( T e i l e des R e i c h s w a l d e s , Pfalzdorf-üdemer P l a t e a u u.a.), (4) S a n d e r / S t a u c h w a l l - S t e i l a b f a l 1 ( S t e i l a b f a l l vom R e i c h s w a l d , dem Pfalzdorf-üdemer P l a t e a u und B a l b e r g e r Wald z u r R h e i n n i e d e r u n g ) , (5) a l t - und mittelholozäne Rheinniederung ( r a n d l i c h e G e b i e t e der N i e d e r t e r r a s s e n f l a c h e m i t Altwasserarmen und Bruchwäldern), (6) jungholozäne Rheinmäander ( m i t d e u t l i c h s i c h t b a r e n a l t e n Mäanderbögen), (7) N i e r s n i e d e r u n g und (8) W i s s e l e r Dünen ( s i e h e B e i t r a g SIEBERTZ und B e i l a g e 1 ) .
3. Geomorphologische D e t a i l k a r t i e r u n g
Die E i g e n a r t und d i e E i n m a l i g k e i t der L a n d s c h a f t am l i n k e n N i e d e r r h e i n h i n s i c h t l i c h der paläogeographi- schen E n t w i c k l u n g und d i e w i s s e n s c h a f t l i c h e B e a r b e i t u n g der Oberflächenformen i n der näheren und w e i t e - ren Umgebung von Weeze haben dazu geführt, daß d i e n i e d e r r h e i n i s c h e L a n d s c h a f t auch i n einem größer an- g e l e g t e n F o r s c h u n g s p r o j e k t der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) v e r t r e t e n s e i n w i r d ( s . B e i t r a g SIEBERTZ i n diesem Heft S. 3 7 ) . S e i t 1976 läuft das D F G - f i n a n z i e r t e Schwerpunktprogramm "Geomorpholo- g i s c h e D e t a i l k a r t i e r u n g i n der B u n d e s r e p u b l i k D e u t s c h l a n d " . In seinem Rahmen s o l l e n n i c h t nur d i e Me- t h o d i k , d i e R i c h t l i n i e n und d i e Legenden für geomorphologische Karten i n den Maßstäben 1 : 25 000 und 1 : 100 000 i n der B u n d e s r e p u b l i k e r a r b e i t e t , sondern auch - j e w e i l s im B l a t t s c h n i t t der entsprechenden t o p o g r a p h i s c h e n Karten - etwa 30 B e i s p i e l e der Geomorphologisehen Karte 1 : 25 000 und c a . 10 der Geo- morphologisehen Karte 1 : 100 000 p u b l i z i e r t werden (BARSCH 1976). Z i e l der Aufnahme der Geomorphologi- schen K a r t e 1 : 25 000 (GMK 25) s i n d d i e genaue R e l i e f b e s c h r e i b u n g , d i e exakte Wiedergabe der g e n e t i s c h w i c h t i g e n Lockersedimente (aber auch der d i e e i n z e l n e n R e l i e f t e i l e aufbauenden G e s t e i n e h i n s i c h t l i c h i h r e r geomorphologisehen W e r t i g k e i t ) und d i e E r f a s s u n g der für d i e Entstehung des R e l i e f s w i c h t i g e n und der a k t u e l l ablaufenden geomorphologisehen P r o z e s s e .
E i n s a t z und Verwendung der GMK 25 w i r d n i c h t nur i n der Lehre und Schule gesehen, sondern ebenso i n Forschung und P r a x i s . LESER (1974) nennt s p e z i e l l e Verwendungsmöglichkeiten der GMK 25. V o r b i l d e r f i n - den w i r i n den benachbarten N i e d e r l a n d e n und i n B e l g i e n , ebenso i n F r a n k r e i c h , der DDR, Rumänien, Polen oder der CSSR. Es i s t zu wünschen, daß P l a n u n g s s t e l l e n über d i e GMK 25 e i n verstärktes n a t u r w i s s e n - s c h a f t l i c h e s Problembewußtsein bekämen, gerade im H i n b l i c k auf d i e heute v i e l d i s k u t i e r t e Umweltschutz- p r o b l e m a t i k . Die GMK 25 kann Verwendung f i n d e n i n d e r L a n d s c h a f t s - und Agrarökologie und F o r s t l i c h e n Standorterkundung, i n der Bodenkunde, G e o l o g i e und I n g e n i e u r s g e o l o g i e , i n der B o d e n e r o s i o n s f o r s c h u n g und Geländeklimatologie, i n Geodäsie, Topographie und K a r t o g r a p h i e . Wir Geomorphologen s i n d uns darüber k l a r , daß w i r weder A l l h e i l m i t t e l w i d e r d i e Planungssünden der N i c h t - N a t u r w i s s e n s c h a f t l e r m i t der GMK 25 a n b i e t e n können, noch m i t unseren Daten d i e sozioökonomischen Probleme b e i der E r f o r s c h u n g der P l a - nungsräume auf den z w e i t e n P l a t z verweisen können. Doch auch der P l a n e r s o l l t e s i c h m i t dem Gedanken v e r t r a u t machen, daß unser Lebensraum - auch i n M i t t e l e u r o p a , auch am N i e d e r r h e i n - nur über e i n gewis- ses P o t e n t i a l verfügt, noch n i c h t genügend genau e r f o r s c h t i s t , Zusammenhänge zwischen Nutzung und na- türlichem P o t e n t i a l a u f w e i s t und ohne Berücksichtigung der natürlichen bzw. geänderten natürlichen Ver- hältnisse n i c h t zu beplanen i s t (LESER 1974).
Im Rahmen d e r A r b e i t e n des Schwerpunktprogramms "Geomorphologische D e t a i l k a r t i e r u n g i n der Bundesrepu- b l i k D e u t s c h l a n d " i s t der A u s s c h n i t t des t o p o g r a p h i s c h e n K a r t e n b l a t t e s 4203 K a l k a r repräsentativ für das n i e d e r r h e i n i s c h e T i e f l a n d k a r t i e r t worden. Der A u s s c h n i t t des B l a t t e s K a l k a r umfaßt d i e c h a r a k t e r i s t i - schen L a n d s c h a f t s e l e m e n t e , r e i c h t jedoch n i c h t mehr b i s z u r Gemeinde Weeze. Doch i s t zu h o f f e n , daß d i e
Abb. 6: Geomorphologische G l i e d e r u n g der holozänen Rheinniederung b e i K a l k a r .
B e a r b e i t u n g des B l a t t e s K a l k a r e i n e r s e i t s zu g l e i c h e n S t u d i e n i n d e r näheren Umgebung anregt und a n d e r e r - s e i t s zu engeren Beziehungen zwischen Geowissenschaften und P l a n u n g s a r b e i t e n sowie Untersuchungen von Um- weltschutzproblemen führt. Dabei i s t e i n e gewisse D r i n g l i c h k e i t geboten, denn Z i e l d e r Gemeinde Weeze i s t es (GÖDDE 1979), i n Zukunft d i e a u f a l l e n Gebieten (Erwerbs- und W i r t s c h a f t s s t r u k t u r , Wohnen, F r e i z e i t e t c . ) p o s i t i v e i n g e l e i t e t e E n t w i c k l u n g fortzuführen, damit a l l e Bewohner w e i t e r h i n i n Weeze gut a r b e i t e n und leben können; a n d e r e r s e i t s befürchtet d e r V o r s i t z e n d e des L a n d s c h a f t s b e i r a t s beim Regierungspräsiden- ten i n Düsseldorf (GENERAL-ANZEIGER Bonn, 20.2.1979, S.16), daß das ökologische G l e i c h g e w i c h t am unteren N i e d e r r h e i n durch zunehmende E i n g r i f f e i n den N a t u r h a u s h a l t (Ausdehnung i n d u s t r i e l l e r Großanlagen, Aus- k i e s u n g , Absenkung des G r u n d w a s s e r s p i e g e l s , F l u r b e r e i n i g u n g e t c . ) i n naher Zukunft s t a r k gefährdet i s t . Aufgrund s e i n e r S i e d l u n g s - und A g r a r s t r u k t u r w e i s t d e r Raum um Weeze beste Voraussetzungen für e i n E r - h o l u n g s g e b i e t a u f . Noch i s t d i e von d e r Natur geprägte L a n d s c h a f t im großen und ganzen e r h a l t e n . Eine stärker ökologisch a u s g e r i c h t e t e und b e t r i e b e n e L a n d w i r t s c h a f t - wie s i e im B e r e i c h d e r niederländischen Rheinarme und d e r I n s e l Texel zum T e i l b e t r i e b e n w i r d - könnte e i n e w e i t e r e Gefährdung des G e b i e t s p o t e n - t i a l s v e r h i n d e r n . Wir h o f f e n , daß auch i n Zukunft d e r Wert und d i e E i g e n a r t d e r n i e d e r r h e i n i s c h e n Land- s c h a f t erkannt und r e s p e k t i e r t werden, wie es d e r RAT VON SACHVERSTÄNDIGEN FÜR UMWELTFRAGEN (1976) f o r - d e r t .
L i t e r a t u r v e r z e i c h n i s
BARSCH, D. (1976): Das GMK-Schwerpunktprogramm d e r DFG: Geomorphologische D e t a i l k a r t i e r u n g i n d e r Bundes- r e p u b l i k Deutschland. I n : Z e i t s c h r i f t für Geomorphologie N.F., 20, 488-498.
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FORTSCHRITTE IN DER GEOLOGIE VON RHEINLAND UND WESTFALEN, Bd. 4 (Pliozän und Pleistozän am M i t t e l - und N i e - d e r r h e i n ) . G e o l o g i s c h e s Landesamt NW, K r e f e l d 1959.
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