Eruptionsgeschichte Und Deckschichtenfolge Der Wannenköpfe-Vulkangruppe in Der Osteifel

109 — 129 Eiszeitalter u. Gegenwart Hannover 1995 45 10 Abb.

Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel

MANFRED FRECHEN*)

Vulcanic sequences, loess-paleosol sequences, interglacial soils, tephrochronological investigations, stratigraphy, East-Eifel

Kurzfassung: Die Wannenköpfe gehören zu einer Grup- möglich. Aus der Kombination der Profile ist eine genaue pe von Schlackenkegeln, die unter interstadialen Verhält Einstufung des Ausbruches der Osteifel-Schlackenkegel- nissen zu Beginn der vorletzten Kaltzeit im Osteifel-Vul- komplexe sowie eine Rekonstruktion der paläoklimati- kanfeld ausbrachen. Durch den intensiven Lavaabbau sind schen und paläoökologischen Entwicklung der Osteifel für derzeit imposante Einblicke in den vulkanologischen For die letzten 200.000 Jahre ableitbar. Die Wannenköpfe sind menschatz und die verschiedenen Eruptionsphasen eines unter interstadialen, waldsteppenartigen Klimaverhältnis Schlackenkegels gegeben. Die pyroklastische Abfolge be sen ausgebrochen. Nur unwesentlich später sind der Tön- ginnt mit phreatomagmatischen Ablagerungen eines initi chesberg, die Eiterköpfe, sowie der Korretsberg und der alen Maares. In einer zweiten nichtphreatomagmatischen Plaidter Hummerich unter ähnlichen klimatischen Bedin Phase kommt es zur strombolianischen Förderung von gungen ausgebrochen. Für den Ausbnich der Hüttenberg- Schlacken und damit zum Aurbau des Schlackenkegels. Im Tephra zu Beginn des vorletzten Interglazials gibt es an Bereich der Wannen-Vulkangruppe sind Lavaströme so den Wannenköpfen keine Belege. wohl im Westen als auch im Osten ausgeflossen. Aus der Finalphase stammen die Basalt- und Tuffgänge. Minde [Eruption sequence and sediment sequence on top stens einer dieser Tuffgänge erreichte die Krateroberfläche. of the Wannenköpfe scoria complex] Dabei wurde wenig nebengesteinsreiches, feinkörniges Material gefördert. Dieses Material wurde hydrothermal Abstract: The Wannenköpfe scoria complex of the East-Ei stark zersetzt und liegt als toniges Sediment an der Basis fel Volcanic Field in Germany has preserved a remarkable der Kratermulde vor (Profil B). record of glacial and interglacial sediments in inter- and in- In den Kratermulden und den Depressionen zwischen ein tracrater depressions. Due to intensive mining, the differ zelnen Schlackenkegeln bildeten sich Sedimentfallen, in ent eruption cycles of typical scoria cones are visible in the denen besonders für den älteren Teil der vorletzten Kaltzeit quarry walls. The pyroclastic formation starts with phreato- eine mehr oder weniger lückenlose Sedimentabfolge vor magmatic deposits of an initial maar. In a nonphreatomag- handen ist. Die Deckschichten beginnen mit Aschen- und matic phase scoria is erupted by strombolian activity. Lava Lapilli-Fallablagerungen sowie distalen phreatomagmati flows are found around the scoria cones. In the final phase schen Ablageningen benachbarter Eruptionszentren. Die basaltic magma and fluidized sediment intmde into the vol Asche- und Lapillischichten können zum Teil mit den Te- cano. phren anderer Kraterprofile korreliert werden. In the past the volcanic craters have acted as sediment Zum Hangenden hin sind Horizonte mit Humusanreiche traps. The loess/paleosol sequences provide a more or less rungen zwischengeschaltet, die als Äquivalente von inter continuous record of climatic changes especially for the stadialen, frühsaalezeitlichen Böden interpretiert werden. early penultimate glaciation. Die Deckschichtenfolge wird durch einen rotbraunen Bt- The volcanic sequence starts with "fall out" and flow depos Rest einer Parabraunerde, der mit dem Eem-Boden korre its from neighbouring eruption centers of the Wannen sco liert, untergliedert. Unterweichselzeitliche Humuszonen, ria group. Above these deposits lie intercalated horizons, humose Fließerden und Lehmbröckelsande lagern diskor- rich Ln humic material. dant auf dem interglazialen Boden. Die Profile schließen Higher in the sequence loess layers and their derivatives, mit einer interstadialen Bodenbildung ab, dem Alleröd-Bo- subdivided by a thick redbrownish Bt horizon of an inter den, der sich auf ungegliedertem oberweichselzeitlichem glacial soil ("Parabraunerde"), occur within the inter- and Löß gebildet hat. Darüber lagert der Laacher See-Bims. intracrater depressions. On the top of the interglacial soil Aufgrund der tephrochronologischen und lößstratigraphi- (stage 5e) steppe soils, humic reworked sediments and pel schen Untersuchungen ist eine Kombination der Löß- let sands from the early part of the last glaciation (stage /Paläobodenabfolge der Wannenköpfe mit denen des 5d-a) are well preserved and reflect the climatic and envi Tönchesberges und anderer Schlackenkegelkomplexe ronmental development after the last interglacial optimum. Some sediments from the upper part of the last glaciation *) Anschrift des Verfassers: Dr. M. FRECHEN, Abt. Quartär have been eroded out. Comparison and subsequent com geologie, Geologisches Institut, Universität zu Köln, Zül bination of different crater sections from scoria cones such as Eiterköpfe and Tönchensberg have been made using te- picher Str. 49, 50674 Köln I 10 MANFRED FRECHEN phrochronological and stratigraphie investigations. A detail 3.1 Phreatomagmatische Initialphase und ed chronological reconstaiction of the East-Eifel Volcan Maarbildung ic Field is achieved. 3.2 Strombolianische Schlackenwurftätigkeit The Wannenköpfe scoria cone enipted under interstadial 3-3 Finalphase mit Intrusionen von Tuff- oder climatic conditions. The scoria cones of Tönchesberg. Basaltgängen Eiterköpfe. Korretsberg and Plaidter Hummerich erupted shortly after the Wannenköpfe complex under similar cli 3.4 Effusive Phase matic and environmental conditions. There is no evidence 3.5 Tephra-Ablagerungen benachbarter that the Hüttenberg tephra erupted at the beginning of the Eruptionszentren penultimate interglaciation. 4 Sedimentologisch-pedologische Ergebnisse/Profilbeschreibungen 4.1 Profil A Inhaltsverzeichnis 4.2 Profil B 4.3 Profil D („Canyonprofil") 1 Einleitung 5 Diskussion 2 (Paläo-)Geomorphologie 6 Dank 3 Eruptionsgeschichte der Wannenköpfe 7 Schriftenverzeichnis

Abb. 1: Lage des Wannenköpfe-Schlackenkegelkomplexes in der Osteifel. Kraterprofile sind als schwarze offene Kreise (o) und Umlandprofile als offene Kreise mit Kreuz (®) gekennzeichnet. Fig. 1: Map showing the location of the Wannenköpfe scoria complex in the East Eifel Volcanic Field, Germany. Crater sections are marked by an open black circle (o), other loess sections by an open circle with a cross (©). Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteite] 111

1 Einleitung vorgestellt, sowie die sedimentologisch-pedologischen und stfatigraphischen Ergebnisse bezüglich Die Wannenköpfe gehören zu den rund 100 kleine der Deck- und Liegendsedimente. Die Profile A, B ren alkalibasaltischen Schlackenkegeln der Osteifel, und D können aufgrund der petrographisch und geo- die während des Mittel- und Oberpleistozäns aus chemisch unterscheidbaren Tephralagen zu einem brachen. Durch den intensiven Lavaabbau seit den Gesamtprofil kombiniert werden (Abb. 9), das dar 1970er Jahren bestehen hervorragende Auf- über hinaus mit dem Tönchesberg-Profil verknüpft schlußverhältnisse, in denen der Aufbau und die werden kann (Abb. 10). Der Begriff Saale wird in verschiedenen Eruptionsphasen von Schlacken dieser Arbeit für das vorletzte Glazial (Sauerstoffiso- kegeln bzw. Schlackenkegelkomplexen des Ost- topenstadien 7b bis 6), der Begriff Eem für das letz EIFEL-Vulkanfeldes untersucht werden können te Interglazial (Sauerstoffisotopenstadium 5e) und (SCHMINCKE 1977). Weichsel für das letzte Glazial (Sauerstoffisotopen- Die Wannenköpfe befinden sich auf der durch zahl stadien 5d bis 2) verwendet. reiche Mikroerdbeben immer noch aktiven Nord Eine kurze Beschreibung der vulkanischen Ablage west-Südost ausgerichteten Ochtendunger Stö rungen und eine tephrostratigraphische Korrelation rungszone (AHORNER 1983: 210). Auf dieser tektoni- mit den Abfolgen der Schlackenkegelkomplexe Tön schen Linie liegen zwischen dem Schweinskopf- chesberg, Plaidter Hummerich und Korretsberg er Karmelenberg und Birkenkopf im Südosten und folgte bereits durch BOGAARD & SCHMINCKE (1990: dem Bausenberg im Nordwesten zahlreiche weitere, 178 ff) und SCHMINCKE, BOGAARD & FREUNDT (1990: für die zeitliche Stellung des Osteifel-Vulkanismus 105 ff). Erste Ergebnisse der ur- und frühgeschicht wichtige Schlackenkegelkomplexe, u. a. die Eiter lichen Funde finden sich bei JUSTUS, URMERSBACH & kopfe, der Tönchesberg. der Plaidter Hümmerich URMERSBACH (1987), die Untersuchungsergebnisse und der Korretsberg (Abb. 1). bezüglich der Mollusken und Kleinsäuger aus der Im Bereich der Wannenköpfe sind derzeit verschie ur- und frühgeschichtlichen Grabung bei KOLFSCHO- dene Maar-Ablagerungen und Schlackenkegel in TEN & ROTH (im Druck). mehreren Steinbrüchen aufgeschlossen. Anhand der abbaubedingt wechselnden .Steinbruchwände 2 (Paläo-)Geomorphologie kann die Eruptionsgeschichte des Wannenköpfe- Schlackenkegelkomplexes detailliert rekonstruiert Der Schlackenkegelkomplex der Wannenköpfe ist werden. Teil der Wannenvulkangruppe, einer spätmittelplei- Die Kratermulden und die Depressionen zwischen stozänen Vulkangruppe des Osteifel-Vulkanfeldes. den einzelnen Schlackenkegeln bildeten über geo Die Wannenköpfe liegen zwischen den Ortschaften logisch lange Zeiträume Sedimentfallen. Durch eine Ochtendung, Plaidt und Saffig (Abb. 1 und 2) östlich Verknüpfung tind Kombination der etwa zeitglei der Straße Ochtendung/Saffig (Topographische Kar chen Abfolgen wird eine Rekonstruktion der paläo- te 1:25.000, Blatt 5610 Bassenheim). Die östliche klimatischen und paläoökologischen Bedingungen Wannenvulkangruppe besteht aus den Schlacken der letzten beiden Glazial-/Interglazialzyklen für die kegelkomplexen der „Wannenköpfe" und „In den Osteifel ermöglicht. Für die Decksedimente des Wannen" sowie dem Wannenfeld östlich der Straße Tönchesberges, durch die eine mehr oder weniger Ochtendung/Saffig. Die westliche Wannengaippe lückenlose Abfolge saale- und unterweichselzeitli- besteht aus den „Eiterköpfen", dem „Langenberg", cher Sedimente überliefert ist, liegen bereits um dem „Michelberg" und einigen weiter nördlich gele fangreiche interdisziplinäre Untersuchungen vor genen kleineren Vulkankuppen (Abb. 2). (BOENIGK & FRECHEN im Druck). Des weiteren gibt Die beiden höchsten Erhebungen sind der Michel es sedimentologisch-pedologische Untersuchungen berg mit 276.60 m ü. NN und ein Punkt südöstlich der Decksedimente des Plaidter Hummerichs (SEM der Wannenköpfe mit 287,8 m ü. NN, der allerdings MEL 1991) und des Schweinskopf-Karmelenberges durch den Lavaabbau abgetragen worden ist. Die (FRECHEN in Vorbereitung). Schlackenkegel haben eine Höhe von maximal 50 Mit Hilfe der Decksedimente und der Sedimente un bis 80 m über der nicht vulkanischen Unterlage. terhalb des Schlackenkegelkomplexes erfolgt eine Nach QUIRING (1936: 35) ist der höchste Schlacken lößstratigraphische Einstufung und damit eine relati kegel der Michelberg mit einer Höhe von 110 m ve Datierung des Ausbruchs der Wannenköpfe. Die oberhalb der jüngeren Mittelterrasse. Die Morpholo zwischengeschalteten Tephren erlauben Korrelatio gie der Schlackenkegelkomplexe vor dem intensi nen mit weiteren mehr oder weniger zeitgleichen ven Lavaabbau ist bei VON DECHEN (1864: 396ff) be Schlackenkegeln des Osteifel-Vulkanfeldes. schrieben. Eine Rekonstruktion der ehemaligen In dieser Arbeit wird eine Bestandsaufnahme des Morphologie vor dem intensiven Lavaabbau wurde vulkanologischen Formenschatzes und die Rekon anhand von alten Karten und Luftbildern durchge struktion des Eruptionsablaufs der Wannenköpfe führt (Abb. 2). 112 MANFRED FRECHEN

~^ SCHLACKEN

£J3 SCHLACKENABBAU • PROFILE

Abb. 2: Topographie der Wannenköpfe vor dem intensiven Lavaabbau. Lage der Profile. Abbaustand und Verbreitung der Schlacke. Fig. 2: Topography of the wannenköpfe scoria complex before intensive mining. Position of profiles and distribution of scoria in the field.

Die Ausdehnung des Schlackenkegelkomplexes oh Der Lavastrom östlich der Wannenköpfe ist zwei ne die Lavaströme beträgt etwa 2,7 km in Ost-/West- geteilt. Der nördliche Lavastrom floß zunächst nach Richtung, in Nord-Süd-Richtung dagegen 1,3 km für Osten ab, um dann der Morphologie folgend nach die westliche und 0,8 km für die östliche Wannen Nordwesten in Richtung Saffig weiter zu fließen. Die vulkangruppe. Länge dieses Lavästromes erreicht mindestens 1.3 Die erste detaillierte Beschreibung der Wannen- km. Der südliche Lavastrom mit einer Länge von Schlackenkegelkomplexe findet sich bei AHRENS mindestens 1,2 km floß ebenfalls zunächst nach (1932: 858), der zudem versuchte, die Lavavorkom Osten ab, drehte dann nach Südosten und floß zu men mit geomagnetischen Messungen abzugren letzt nach Südwesten ab. Die Mächtigkeit der Lava zen. Die Wannenvulkangruppe besteht nach AHRENS ströme erreicht örtlich mehr als 20 m (QUIRING 1936: (1932: 858) aus mindestens 12-15 selbständigen 35) bzw. 15 -18 m südlich von Plaidt (AHRENS 1932: Eruptionszentren. Aufgrund der durch den intensi 862). ven Lavaabbau wesentlich verbesserten Auf Die Lavaströme, die nach Westen abflössen, liegen schlußverhältnisse kommt man jedoch östlich der nach AHRENS (1932: 861) zunächst einer älteren Mit- Straße von Ochtendung nach Saffig bereits auf etwa telterrasse der Nette auf, die etwa 150-160 m ü. NN 15 -18 Eruptionszentren. und damit 40 m über dem heutigen Flußbett der Net Der Wannenvulkankomplex wird im Westen und te liegt. Im Nettetal liegt ein Lavastrom der jüngeren Osten von Lavaströmen umgeben. Im Westen er Mittelterrasse auf (AHRENS 1932: 865). strecken sich die Lavaströme bis zum Nettetal, in Al [RENS berichtet von Resten basaltischer Lava west dem hervorragende Aufschlüsse bestehen. Östlich lich der Nette gegenüber von Burg Wernerseck. Die von Plaidt befindet sich der Lavastrom auf der nord Unterkante dieses Lavästromes liegt 1 km südlich westlichen Uferseite der Nette. Mehrere übereinan von Plaidt in der Höhe des jetzigen Talbodens, teil der geflossene Lavaströme sind in einem aufgelasse weise sogar etwas darunter (100-105 m ü. NN). An nen kleinen Basaltsteinbruch südlich der Heseler der Rauschermühle steht die Lava an beiden Ufern Mühle aufgeschlossen. Die maximale Ausdehnung sowie im Bach selbst an. Südlich von Plaidt liegt die des westlichen Lavastromes, der bei Miesenheim im Lava aufgrund einer WSW-ENE-Störung tiefer, wo mer noch eine Breite von 300 m hat, beträgt etwa 5,5 bei nördlich der Stöning die Lava am stärksten ab km in SW-NE-Richtung. sank (AHRENS 1932: 866): Die Lava liegt dort so tief, Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wimnenköpfe-Vulkangmppe in der Osteitel 113 daß die Nette sie noch nicht vollständig erodieren Die Möglichkeit zur Erosion bestand erst, nachdem konnte (bei 85-90 m ü. NN). AHRENS (1932: 866) die Kratermulde mit Sediment gefüllt war. Das Profil geht von einer Sprunghöhe der Störung von 5-10 m C liegt im Bereich der Maarablagerungen und der aus. Basalt- und Tuffgänge. Das Profil D befindet sich Im Bereich der Wannenköpfe ist nördlich von Profil teils in einer Mulde eines Nebenkraters und teils am E (Abb. 2) ein gut gesäulter Lavastrom aufgeschlos südlichen Außenhang des kleinen Schlackenkegels. sen, der ein ehemaliges Tälchen ausfüllte. Das Liegende des Schlackenkegelkomplexes ist" der 3 Eruptionsgeschichte der Wannenköpfe zeit an den Wannenköpfen unterhalb der Maar-Ab lagerungen aufgeschlossen (Profil A). Die Morpho Einen kurzen Überblick über den Aufbau des Wan- logie, basierend auf der Höhenlage der Basis der nen-Schlackenkegelkomplexes geben BOGAARD & Maar-Ablagerungen, ist auf 50-60 m eben. Das Pro SCHMINCKE (1990: 1800, SCHMINCKE, BOGAARD & fil B befindet sich am Gipfel des Schlackenkegels in FREUNDT (1990: 105® und FRECHEN (1993: 1140. einer ehemaligen kleinen Kratermulde. Es handelte Die Beschreibung des vulkanologischen For sich um eine Sedimentfalle, die aufgrund der gerin menschatzes und die Rekonstruktion der Eruptions gen Tiefe und Ausdehnung des Kraters relativ geschichte des etwa 60 m hohen Schlackenkegels schnell tind früh durch pyroklastische Ablagerungen bezieht sich auf den Bereich der Aufschlüsse A-D. und äolischen Sedimenteintrag gefüllt worden ist. Eine Detailbeschreibung weiterer Aufschlüsse der Wannenvulkangruppe sowie die petrographischen Untersuchungen SSE NNW hätten den Rahmen dieser Arbeit ge sprengt.

3.1 Phreatomagmatische Initialphase und Maarbildung

Im Bereich der Wannenköpfe waren zur Zeit der Geländearbeiten (1992 und 1993) unterhalb des Schlacken kegelkomplexes der nordöstlichen Wannenköpfe (im Bereich der Pro file A und C) phreatomagmatische Ablagerungen mehrerer initialer Maare aufgeschlossen (Abb. 3). Die jüngsten Maar-Ablagerungen, als Profil „A. Maar" beschrieben, be stehen aus gut geschichteten, ne- bengesteinsreichen Tephren mit

I v v I Bimstephra wechselnder, meist jedoch schlech ter Sortierung. ; ,:| basaltische Asche und Lapiü Das Liegende der Wannenköpfe ^ Schlacke steht in einem kleinen Aufschluß I;] Ablagerungen eines initialen Maares unterhalb der Ablagerungen des in

I f I basaltische Intrusion itialen Maares in Profil A an. Dort

[V/V;'! Tuffgang aus Basalt und Sediment sind kaltzeitliche Sedimente aufge schlossen, die mit einer Verbrau I Jf j Tuffgang aus Sediment nung abschließen. Oberhalb einer II 1 j I II LöPl und Flieflerde Fließerde WTirde eine bis zu 7 cm Verbraunung mächtige, parautochthone Bims tephra abgelagert. Der darüber fol

Abb. 3: Aufbau des Wannenköpfe-Schlackenkegels. Neben mindestens gende schwache Boden wird von zwei Tuffringablagerungen und den Schlackenablagerungen existieren einer 14 cm mächtigen, geschichte zahlreiche Tuffgänge und Basaltintrusionen. Die ehemaligen Kratermulden ten Aschenschicht überlagert, an am Top des Schlackenkegels bildeten Sedimentfallen. deren Basis vereinzelt Abdrücke Fig. 3: The Wannenköpfe scoria cone consists of tuff deposits, the scoria cone, von Gräsern und kleinen Blättern basaltic dykes and sediments injected into the main wall. The crater acted as sediment trap at beginning of penultimate glaciation. vorkommen. 114 MANFRED FRECHEN

Profil A. Maar

Profilmächtigkeit: 16,69 m Hangendes: Schweißschlacken der Wannenköpfe Liegendes: schwach humose Verbraunung (Abb. 6)

Höhe unter Beschreibung Interpretation GOK in [m]

-0,50 Lapilli und Schlacke; schwarz Fallablagerung -2,50 Lapilli und Schlacke; rotbraun; vereinzelt Tonflatschen; Maar- schwach geschichtet Ablagerungen -7,00 Asche, Lapilli und Schlacke; grauschwarz; Wechsellagerung; geschichtet -9,10 Brockentuff; reich an Tonflatschen; geschichtet -10,05 Lapilli; viele Nebengesteinsfragmente: Tonflatschen bis zu 1,40x0,60 m Größe -10,20 Lapilli; an der Basis basaltische Bomben; sehr viele Nebengesteinsfragmente: bis zu 0,20 m große Tonflatschen, Schieferbröckchen sowie Quarz- und Quarzitgerölle -11,50 Lapilli; bis zu 0,40 m große, basaltische Bomben; selten bis zu 0,10 m große Tonflatschen, Quarz- und Quarzit gerölle, Schieferbröckchen; graubraune, feinkörnige Matrix -13,70 Brockentuff; bis zu 0,35 m große, basaltische Bomben; porenreiche Basaltbrekzien. viele gelbgrüne, schmutzig graue und rötliche, gefrittete Tonflatschen, viele Quarz- und Quarzitgerölle; braune, braunrote, sedimentreiche Matrix -15,30 Lapilli; schwarz; im unteren Bereich etwas gröber; bis zu 0,30 m große, basaltische Bomben; wenige poröse Basaltbrekzien; rotbraune, gelbrote und graue bis zu 0,12 m große Tonflatschen, bis zu 4 cm große Quarz- tind Quarzitgerölle sowie Schieferbröckchen; sedimentreiche, schmutzigbraune Matrix -16,00 Wechsellagerung von sediment- und lapillireichen Lagen; bis zu 0,15 m große, wenig poröse Basaltklasten; schließt nach oben mit sandigen Lagen ab, die eine gradierte Schichtung aufweisen -16,15 Schluff; sandig; graubraun: bis zu 1 cm große idiomorphe Augitkristalle, Schieferbröckchen, Quarz- und Quarzitgerölle, geschichtet -16,31 Lapilli und Schlacke; relativ grob; schwarz; rötliche und graue, bis zu 3,5 m große Tonflatschen sowie Quarz- und Quarzitgerölle; bis zu 3,5 cm große Phlogopitkristalle -16,40 Schluff; tonig, sandig, schwach kiesig; basaltische Lapilli, Quarz- und Quarzitgerölle, Schieferbröckchen, Augitkristalle; rötliche, graubraune Matrix -16,46 Lapilli; bis zu 3,5 cm groß; wenige Quarz- und Quarzitgerölle, Schieferbröckchen -16,54 Schluff; sandig tonig; lößlehmartig; glasreiche, schwarze bis zu 2 cm große Lapilli; ein 1,5 cm großes Bimslapilli; Schieferbröckchen -16,58 Asche; feinkörnig; hellgrauschwarz Fall -16,61 Asche; gröber; mit Lapilli und Schieferbröckchen ablagerung -16,65 Tuffit; vulkanoklastisch.es Sediment mit viel Aschenmaterial; verbacken -16,69 Asche; graugrünlich; vereinzelt Abdrücke von Gräsern und kleinen Blättern an der Basis ERUPTIONSGESCHICHTE UND DECKSCHICHTENFOLGE DER WANNENKÖPFE-VULKANGRUPPE IN DER OSTEIFEL 115

Die phreatomagmatischen Ablagerungen lassen Bomben haben keine ausgeprägten Einschlags eine gewisse Zunahme der Eruptionsdynamik und trichter gebildet, so daß ein ballistischer Transport -energie während der Initialphase erkennen. Die vul mit großer Fallhöhe wenig wahrscheinlich ist. kanische Aktivität beginnt zunächst mit der Eruption Den Hauptanteil der Nebengesteinsfragmente bil von lapilli-, aschen- und sedimentreichen Pyrokla- den bunte, gefrittete Tonbrocken, Quarz- und Quar stika, die wenig poröse, bis zu 15 cm große, hydro- zitgerölle sowie devonische Schieferbrocken oder klastische Basaltbrocken enthalten. Die basaltischen -bröckchen, aber auch dichtes, juveniles basaltisches

SSW NNE

V V Bims Verbraunung V basaltische Asche, NaOboden Lapilli und Bomben vulkanoklastisches, sediment reiches Lön Material, z.T.geschichtet

vulkanoklastischer Hangschutt Schwemmlön

Schlackenablagerungen Fliefierde

Abb. 4: Löß-/Paläobodenabfolge und zwischengeschaltete Tephren des Profils D („Canyonprofil") Fig. 4: Section D, Tephra layers, reworked volcanic material, loess and loess like sediment fill the sediment trap. 116 MANFRED FRECHEN

Material. Die Größe der Nebengesteinsfragmente al siv geförderten Lavaströmen das Hauptförderpro terniert zum Hangenden hin und gipfelt zweimal in dukt des Schlackenkegelkomplexes dar. SCHMINCKE, brockentuffartige, geschichtete, aber schlecht sor BOGAARD & FREUNDT (1990: 107) wiesen an den tierte Tephren. Die Größenzunahme der Nebenge Schlacken eine chemische Differenzierung des Mag steinsfragmente zum Hangenden hin weist auf zu mas nach, einen Übergang von einer frühen tephri- nehmende Heftigkeit der Eruption. tischen in eine späte basanitische Zusammenset Die Wechsellagerungen von Asche und Lapilli sowie zung. der zunehmende Anteil an juvenilem Schlackenma Durch das zunehmende Höhenwachstum des terial im oberen Bereich der Maar-Ablagerungen Schlackenkegels und das Übersteilen der Hänge deuten das Ende der Initialphase und den Übergang wurden die Flanken des Schlackenkegels instabil, von phreatomagmatischem Eruptionsstil in eine und es kam in der Endphase der Eruption sowie strombolianische Schlackenwurftätigkeit an. postvulkanisch zu Hangrutschungen. Im Profil D Innerhalb der jüngsten Maarbildungpsha.se, aber (Abb. 4) sind mehrere Lagen mit vulkanoklasti- auch zwischen den phreatomagmatischen Tephren schem Detritus aufgeschlossen. Der Hangschutt ist der beiden Maare konnten keine Hinweise auf län mäßig bis schlecht sortiert, unverfestigt tind kann in gere zeitliche Unterbrechungen, z. B. in der Form mehrere Einheiten untergliedert werden. Die von schwachen Bodenbildungen festgestellt wer Schichteinheiten sind im Profil D zum Teil linsig aus den. gebildet tind keilen rasch aus. Sowohl in der östlichen als auch in der westlichen Wannenvulkangruppe sind mehrfach phreatomag 3.3 Finalphase mit Intrusionen von Tuff- matische Ablagerungen initialer Maare unterhalb der und Basaltgängen Schlackenkegel im Sinne von LORENZ (1986: 267) vorhanden. So waren zur Zeit der Geländeaufnahme In der Spätphase intrudierten zahlreiche Basalt- und in den Jahren 1992 und 1993 Reste von mindestens 6 Tuffgänge sowohl in die Maar- als auch in die Maaren in der östlichen Wannenvulkangruppe auf Schlackenablagerungen (BOGAARD & SCHMINCKE geschlossen. Vergleichbare Ablagerungen finden 1990: 180). Ähnliche Beobachtungen existieren für sich in den Schlackenkegelkomplexen Eiterköpfe, eine Reihe weiterer Schlackenkegel der Osteifel. So Schweinskopf-Karmelenberg sowie Tönchesberg wurden unter anderem am Herchenberg (NOLL und, wie bereits SCHMINCKE (1977: 17 und 19) angibt, 1967), am Schweinskopf-Karmelenberg und am für den Kunkskopf und Rothenberg. Tönchesberg derartige Intrusionen beschrieben Für die Entstehung von Tuffringen und Maare und (FRECHEN, unveröffentlicht). den damit verbundenen phreatomagmatischen An den Wannenköpfen existieren mehrere klasti Eruptionen nimmt SCHMINCKE (1977: 33) eine Wech sche Tuffgänge, die zahlreiche, in der Schlacken- selwirkung zwischen Magma, Oberflächen- und brekzie blind endende Apophysen bilden. Die kla Grundwasser an. Dabei kommt es aufgrund von stischen Tuffgänge bestehen aus rötlichem, gelbli Wasserdampf zu explosiven Eruptionen, bei denen chem und gräulichem, tonigem Material, das stellen nebengesteinsreiche, schlecht sortierte, aber relativ weise schwach sandig und verfestigt ist. Der Durch- gut geschichtete Tephren abgelagert werden. messer der klastischen Tuffgänge variiert zwischen 0,50 m und wenigen Zentimetern, wobei sich die 3.2 Strombolianische Schlackenwurftätigkeit Gänge nach oben verjüngen. Mindestens ein derar tiger Tuffgang erreichte die damalige Oberfläche im In der zweiten Phase wurden hauptsächlich heiße, Gipfelbereich des Schlackenkegels (Profil B, Abb. noch plastisch verformbare Lavafetzen stromboli- 3). Die finale Phase wird von SCHMINCKE, BOGAARD & anisch gefördert. Diese mäßig bis schwach verfestig FREUNDT (1990: 109) als Schlammfontänentätigkeit ten Schlacken, z. T. Schweißschlacken, erreichen mit der Bildung eines kleinen Schlammsees gedeu Längen von 2-3 m sowie Dicken von 0,15-0,30 m tet. Die Entstehung von Schlammfontänen im Top und sind zum Teil lagig angeordnet. Sie deuten auf bereich des Schlackenkegels ist aufgrund des akuten hohe Temperaturen tind damit auf eine relative Wassermangels und des sehr porösen Untergrun Nähe der Ablagerung der Schlacken zum Krater hin. des, das Schlackenmaterial stellt kein Wasserstauer Der Fremdgesteinsgehalt der Schlacken ist gering. dar, schwierig vorzustellen und überinterpretiert. Untergeordnet kommen gefrittete Tone, devonische Statt dessen ist eine starke hydrothermale Zerset Schiefer und vereinzelt Quarz- und Quarzitgerölle zung von Material des Kraterbodens und tuffitischen vor. In den Wannenköpfen sind an der Nordwest- Materials, das durch die Förderung eines hochfluidi- Wand des nördlichen Steinbruchs phreatomagmati sierten, mobilen Gemischs aus Wasserdampf und sche Ablagerungen den Schweißschlacken zwi vulkanoklastischem, sedimentreichem Material schengeschaltet. während der Finalphase wesentlich wahrscheinli cher. Die vulkanischen Schlacken stellen neben den effu- Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel 117

In der nur wenige Zehnermeter entfernten Krater- der Aufschlußverhältnisse nicht mehr feststellbar. mulde (Profil D) sind keine ziegelroten Tone nach weisbar, jedoch abgespültes feinschluffig-toniges, 3.5 Tephra-Ablagerungen benachbarter vulkanoklastisches Material. Eruptionszentren Die Ablagerungen dieser Finalphase sind in einer mehr als 1 m mächtigen, verfestigten, z. T. ziegelro Oberhalb der Schlackenablagerungen und des vul- ten Tonschicht an der Basis der kleinen Kratermulcle kanoklastischen Hangschutts folgen plinianisch und aufgeschlossen. Die Beschreibung des Tons erfolgt phreatomagmatisch abgelagerte Aschen und Lapilli. weiter unten (siehe Profil B). Schlammfontänen mit Das den Fallablageningen - basanitische und tephriti- größeren Auswurfhöhen sind dagegen eher un sche Aschen und Lapilli - zwischengeschaltete pyro- wahrscheinlich, da derartige Ablageningen an der klastische Material hat eine sehr dunkle, feinkörnige Basis von Profil D fehlen. Matrix. Die dunkle Farbe stammt von einem hohen Neben den klastischen Tuffgängen existieren basal Anteil an basaltischen Lapilli- und Aschenresten. Die tische Gangintrusionen, die bis in das obere Drittel Beschreibung der einzelnen Tephren erfolgt weiter des Schlackenkegels reichen. Der grauschwarze Ba unten (Profil B und D). salt ist sehr dicht und hat eine zum Teil glasartige Zwei Aschenlagen werden von BOGAARD & Matrix. Aus Profil C wurde bereits von SCHMINCKE, SCHMINCKE (1990: 178) aufgrund ihrer chemisch-mi BOGAARD & FREUNDT (1990: 107) ein komplexer Tuff neralogischen Zusammensetzung den Tephren des gang beschrieben, so daß hier nur eine kurze Zu Plaidter Hummerichs (Tephra D-6) und einem unbe sammenfassung der Beobachtungen erfolgt. Die kannten tephritischen Eruptionszentrum (Tephra D-7) komplexe Intrusion (Abb. 3) wird an beiden Seiten zugeordnet. Durch die tephrochronologischen und von einem etwa 0,60 m breiten, sehr dichten, poren lößstratigraphischen Untersuchungen sind Korrela armen, glasartigen Basalt umgrenzt. Dazwischen tionen mit Tephralagen aus weiteren Osteifel-Krater- sind basaltische, brekziöse bis zu 20 cm große Ba- profilen, speziell denen des Tönchesberges, mög saltklasten, die glasartig und sehr dicht sind, in einer lich. tonigen, schwach sandigen, rötlichen, verfestigten Matrix enthalten. An der Basis (August 1993) ist der 4 Sedimentologisch-pedologische komplexe Tuffgang etwa 6 m breit. Ergebnisse/Profilbeschreibungen Die Genese von Tuffgängen wird allgemein bei NOLL (1967: 105) und speziell für die komplexe Intrusion Die sedimentologisch-pedologischen Ergebnisse be der Wannenköpfe bei SCHMINCKE, BOGAARD & ruhen auf Profilbeschreibungen der Jahre 1992 und FREUNDT (1990: 107) beschrieben. Durch die Intru 1993. Die Profile A, B, C und D bleiben mittelfristig sion von Magma in die liegenden, grundwasserrei zugänglich. Für ausgewählte Proben aus Profil A chen Tone und Sande wurde das Grundwasser auf wurden Schlämmanalysen nach KÖHN durchgeführt. geheizt, und es entstand ein hochfluidisiertes und Der organische Kohlenstoffgehalt und der Karbonat -mobiles Gemisch aus Wasserdampf, Sediment und gehalt wurden für Sedimentproben aus den Profilen abgeschreckten, glasartigen, basaltischen Brocken. A, B tind D coulometrisch mit einem Coulomat 702 Das aufsteigende Magma blieb an der Grenze Maar- der Firma Ströhlein analysiert. Aus der Differenz von /Schlackenablagerungen stecken. Die Basaltfrag tc- (gesamter Kohlenstoffgehalt) und toc-Gehalt (or mente wurden in einer Suspension aus Wasser ganischer Kohlenstoffgehalt) wurde der Karbonatge dampf und tonig/feinschluffigem Material in die halt kalkuliert. Bei den Messungen wurde eine Ab Maarablagerungen injiziert. Der Tuffgang reicht mit hängigkeit zwischen tc- tind toc-Gehalt festgestellt, dem klastischen Material bis in die Schlackenablage- so daß die toc-Werte korrigiert werden mußten. Der mngen, endet dort aber blind. daraus resultierende Corg-Wert ist ein Kriterium für die relative Anreicherung von organischem Kohlen 3.4 Effusive Phase stoff im Sediment. Die Werte des organischen Koh lenstoffs (Corg) wurden im Sinne von BOENIGK, FRE Im Bereich der Profile A-F ist 70 m nördlich von Pro CHEN & WEIDENFELLER (1994) berechnet. Die rela fil E ein Lavastrom in einer schwer zugänglichen tive Abnahme der toc-Gehalte und der Corg-Werte Geländeciepression aufgeschlossen. Der Lavastrom aufgrund von Alteration seit der Ablagerungszeit hat eine Breite von etwa 40 m bei einer Mächtigkeit wurden bei dieser Korrektur nicht berücksichtigt. von maximal 5 m und besteht aus gut gesäultem, Die höchsten toc-Werte ergaben sich aus Analysen dichtem Basalt. Eine Schicht aus schwarzen Lapilli von humosen saalezeitlichen Sedimenten. (Äquivalent der Tephren B-l und D-l) liegt unter Bodenmikromorphologische bzw. mikromorpholo halb des Lavastroms. Inwieweit der Lavastrom zu gische Untersuchungen an ausgewählten Horizon den an der Ostseite der Wannenköpfe vorhande ten ergänzten die Profilbeschreibungen und die cou- nen, ausgedehnten Lavaströmen beitaig, ist aufgrund lometrischen Analysen. 118 MANFRED FRECHEN

4.1 Profil A [m] LITHOLOGIE 0- Das Liegende des Wannenköpfe-Schlackenkegel- komplexes ist derzeit unterhalb des Maares in Profil A aufgeschlossen (Abb. 3 und 5). Die Profilbeschrei- bung erfolgt jeweils vom Liegenden zum Han genden. Die Abfolge beginnt mit einem äolisch abgelagerten 4- Löß, der einen Tongehalt von 13% und ein Maxi mum der Kornverteilung im Mittel- und Grob- schluffbereich hat. Der Karbonatgehalt beträgt 6- 12,2%, der Corg-Wert ist mit 3 sehr gering (Abb. 6). Oberhalb einer Diskordanz folgt eine Fließende, die einen etwas höheren CaC0 -Gehalt hat. Die Corg- 8- 3 Werte sind dagegen sehr niedrig. Nach oben hin sind wenige Quarz- und Quarzitgerölle sowie Schie ferbröckchen in die zunehmend toniger werdende 10- Fließerde eingearbeitet. Es handelt sich um einen Tonanreicherungshorizont, dessen Tongehalt 23,1 %

12- beträgt. Dieser B-Horizont ist nahezu vollständig entkalkt. In den Dünnschliffen zeigt sich ein Vesi- kelgefüge mit ungleichmäßig verteilten, bis zu 80 um dicken Tonbelägen sowie Mn- und Fe-Flecken.

ASCHE UND LAPILLI, Die Grobkomponenten bestehen aus Quarzen und Z.T. GESCHICHTET sehr selten Pyroxenen. Direkt unterhalb der Bims- 16- tephra beträgt der Tongehalt 17.8 %. Der Löß ist voll BROCKENTUFF ständig entkalkt. Der toc- und der Corg-Wert neh -\1111111111111111111 PROFIL A. VERBRAUNUNG men zum Hangenden hin zu. In den Dünnschliffen MAAR zeigt sich ein Vesikelgefüge mit bis zu 5 mm großen Quarzen in der Grundmasse. Tonbeläge kommen Abb. 5: Säulenprofil der Maar-Ablagerungen (Profil A. nur sehr untergeordnet vor, des weiteren ist Mikrit Maar) oberhalb von Profil A. Fig. 5: Idealised section of the phreatomagmatic deposits of the als Hohlraumfüllung vorhanden. In der Grundmasse initial phase of the Wannenköpfe volcanism (Profil A. Tuff- sind bis zu 40 um dicke Mn- und Fe-Flecken vor ring). handen. Profil A Hangendes: Tephra der Initialphase (siehe Profil A. Maar) Profilhöhe: 2,29 m, davon 1,20 m erbohrt

Höhe unter Beschreibung Interprettition GOK in [m] -0,25 Schluff; schwach tonig tind sandig; dunkelbraun, schokola Verbraunung denbraun; obere 10 cm bröckelig; vereinzelt Bimsbröckchen; schwach humos; Verbraunung; im Kontaktbereich zum darüber liegenden Tuff Abdrücke von Gräsern und kleinen Blättern -0,33 Bimstephra; bis 3,5 cm große Lapilli; Schieferbröckchen; Hüttenberg- Matrix aus schwach sandigem und tonigem Schluff; mäßig Tephra sortiert; Bims greift taschenförmig in die darunter liegende Fließerde; parautochthon Diskordanz -0,43 Schluff; schwach tonig; gelbbraun; Verbraunung nimmt Fließerde nach unten ab; Bims- und Schieferbröckchen (< 0,5 m 0), Diskordanz -0,83 Schluff; tonig, schwach kiesig; vereinzelt bis zu 4 cm große Fließerde Quarz- und Quarzitgerölle; gelbbraun, nach oben hin heller B-Horizont werdend; wenige Mn-Flecken; keine vulkanischen Komponenten Diskordanz -1,08 Schluff; gelbgraubraun; vereinzelt bis zu 5 cm große Löß Lößkindl; Kalkmycel; karbonatisch -2.29 dgl. erbohrt Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel 119

Sedimentologie Pedotogie Korngrößenanalyse CaCOi C-Gehalt Quotient —i n—i—i—r Mi iliVi i —i—r

X V SN ' <'x \ I \ / \ / \ ii |, 'iiii, " * n « s > iti|i! !-'iiMiin>!«!i !

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iii'i'i1 < 0,002 mm Sediment ologie Pedologie Profil A 0,002 - 0.0063mm \\*1 Bimstephra Verbraunung 1 0.0063 - 0,02 mm 0,02 - 0,063 mm 0LOII

0.063 - 0,2 mm |x v| Fheflerde 0.2 - 2,0 mm — Oiskgrdanz

Abb. 6: Sedimentologisch-pedologische Ergebnisse von Profil A. Korngrößenbestimmungen. Karbonatgehalt, organi scher Kohlenstoffgehalt (toc) und relative I lumusanreicherung (Corg). Fig. 6: Sedimentological and pedological results of section A. Grain size distribution, carbonate content, organic carbon content (toc) and relative humic enrichment (Corg).

Die 2-7 cm mächtige Bimsschicht greift zum Teil ta- vorhanden, des weiteren Olivin- und Pyroxenkri- schenförmig in die darunter liegende Fließerde ein. stalle. Die vulkanischen Reste sind zum Teil eisen- Die Tephra ist parautochthon abgelagert und leicht umkrustet. Die Hohlräume sind röhrenförmig an vermischt mit schluffigem, lößartigem Sediment. Der geordnet. Die Porosität des verbraunten Sedimentes Anteil der Bimslapilli nimmt nach oben hin rasch ab. ist geringer als bei den bereits diskutierten Schliffen. Das Profil schließt mit einer interstadialen Bodenbil An der Unterkante der Tephra finden sich vereinzelt dung ab. Der Tongehalt ist mit 11,8 % nicht erhöht, Abdrücke von Gräsern und/oder kleinen Blättern. während der Grobsandanteil wegen der eingearbei Darüber folgt die Initialphase mit den bereits be teten Bimslapilli recht hoch ist. Die Humusanreiche schriebenen Maar-Ablagerungen. rung dieser Verbraunung drückt sich in dem toc-Ge halt von 0,26 % und einem Corg-Wert von 26 aus. Im 4.2 Profil B Dünnschliff zeigt sich ein Vesikelgefüge. Tonbeläge Das Profil B befindet sich mit einer Mächtigkeit von sind kaum sichtbar. Bis zu 0,5 mm große vulkani insgesamt 9,39 m in einer kleinen Kratermulde im sche Komponenten sind häufig in der Gntndmasse Gipfelbereich der nordwestlichen Wannenköpfe. 120 M \\TR1 i> Pkkchkn

PROFIL B

Profilmächtit dceit: 9,39 m Liegendes: Schweißschlacken der Wannenköpfe

Höhe unter Beschreibung Interpretation GOK in [m]

-0,30 m Bimstephra; Lapilli; im oberen Bereich timgelagert Tephra B-8 [IST] -0,45 Schluff; schwach tonig; graubraun, schokoladenbraun; Pararendzina prismatisches Gefüge; [Alleröd-Boden] -0,60 Schluff; hellgraubraun; Verbraunung nimmt nach unten ab Bv-Bereich -1,10 Schluff; gelbgraubraun; sehr viel vulkanoklastisches Fließerde Material; karbonatisch -1,80 Schluff; gelbgraubraun; karbonatisch Löß -2,72 Lapilli; häufig Quarz- und Quarzitgerölle; grünlich, grau- Fließerde schwarz; umgelagert -3,06 Lapilli; bis zu 0.80 m große basaltische Boniben mit bin- Tephra B-7 Schlagstrichter; schwarz; durch rötlich, braunes, sedimentreiches Band zweigeteilt -4,73 Lapilli; schluffig, schwach tonig; dunkelgelbbraun; geschichtet; Tephra B-6 karbonatisch; viele Nebengesteinsfragmente (Ton- und Schiefer bröckchen, Quarz- und Quarzitgerölle, bis zu 1,5 cm große Phlogopitkristalle) -4,95 Lapilli; sandig, schluffig; schwarz, graubraun; zweigeteilt durch Tephra B-5 schluffigen, graubraunen Sand -5,19 Schluff; schwach sandig; wenig Aschenmaterial; sekundäre Karbonatausfällungen in Gängen -5,44 Asche; grauschwarz; sedimentreich; geschichtet Tephra B-4 -5,54 Schluff; sandig, schwach tonig und kiesig; dunkelgelbbraun; hoher Anteil an vulkanischem Material, bis zu 2,5 cm große Schieferbröckchen, -5,68 Lapilli, meist kleiner als 1 cm; grauschwarz; selten rote Tonbröck- Tephra B-3 chen und kleine Quarz- und Quarzitgerölle -5,73 Schluff; tonig, sandig; dunkelgelbbraun, reich an feinkörnigem, vulkanoklastischem Material -5,81 Lapilli und Asche; grauschwarz; feinkörnig (<3 mm 0); zum Teil lößummantelt: umgelagert -6,70 Schluff; schwach tonig; dunkelolivgrün, graubraun, dunkelgraubraun; nach oben hin heller werdend und zunehmend sekundäre Aufkalkung in bis zu 1 cm breiten Röhrchen; Rhizolenien; porös; oberster Bereich schwach humos -6,76 Linsen von basaltischer Lapilli, bis zu 80 cm breit und bis zu 6 cm mächtig; umgelagert -6,86 Schluff; schwach tonig und sandig; dunkelolivgrün; zementiert; sekundär aufgekalkt; weiße diffuse Karbonatflecken -7,38 Brockentuff; etwas gröbere grauschwarze Lapilli; im unteren Tephra B-2 Bereich Bomben aus bis zu 0,60 m großen Tonflatschen mit Einschlagstrichter; hoher Nebengesteinsanteil: bis zu 4 cm große Quarz- und Quarzitgerölle; selten Schieferbröckchen; Grenze zur damnter liegenden Tephra bildet ein an Karbonat angereicherter und karbonatisch zementierter Horizont; geschichtet -7,88 Lapilli; grauschwarz; ungeschichtet; sehr wenige kleine Tephra B-l Nebengesteinsfragmente -8,10 Ton; schluffig; dunkelgrau; bröckelig zerbrechend; sekundär Ton aufgekalkt -8,23 Asche; schwarzgrau; vereinzelt Augitkristalle; karbonatisch zementiert Tephra B-0 -8,39 Ton; schluffig; dunkelgraubraun; verbacken; sekundär aufgekalkt -9,39 Ton; ziegelrot; sehr spröde und hart; keine Schichtung; weiße karbonatische und schwarze Mineralausfällungen (Manganoxide) auf Kluftflächen besonders im unteren Bereich. Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel 121

Die Deckschichtenfolge des Profils B beginnt mit ei 4,9 %, in denen zum Teil Linsen basaltischer Lapilli nem verfestigten, ziegelroten Ton sowie weiteren enthalten sind, folgt ein dunkelgraubrauner, dun dunkelgraubraunen Tonen. Im ziegelroten Ton ist kelolivgrüner Schluff. Nach oben hin sind zuneh kein Karbonat vorhanden. Der darüber liegende mend mit Karbonat ausgekleidete ehemalige Wur dunkelgraubraune Ton ist sekundär aufgekalkt und zelgänge mit Durchmesser bis zu 1 cm vorhanden. hat einen CaCGyGehalt von 16,0 % (s. Abb. 7). Der CaC03-Gehalt liegt hier bei 13,8 %. In diesem

Sedimentologie (ml Pedologie B-8 Sedimentologie Pedologie

/ / N Z x . Bimstephra Ton Pararendzina 1- ^ / sy X ' I ' I I I I 1 I J I I I ' I Mafische Tephra Wi Löf) Verbraunung I I ,1, I I I z.T. umgelagert i'i'i' • I ' I 'II rge- Ablagerung Schwemmlöfi Humusanreicherung

B-7 Vulkanoklastischer Fliefierde Naflboden 3- Detritus

Vulkanoklastischer Diskordanz 4-- B-6 Hangschuh

x x / -.. ^ - minim 6-

Profil B 0 10 20 30 40 50 0 1 2 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 [%] [%1 [AE1

Abb. 7: Sedimentologisch-pedologische Ergebnisse von Profil B. Karbonatgehalt, organischer Kohlenstoffgehalt (toc) und relative Humusanreicheatng (Corg). Fig. 7: Sedimentological and pedological results of section B. Karbonate content, organic carbon content (toc) and relative humic en richment (Corg).

Bei den in der Sedimentfalle abgelagerten Tephren Sedimentpaket kommt vulkanischer Detritus makro handelt es sich um typische Fallablagerungen (Te skopisch nur untergeordnet vor. Unterhalb der Te phren B-l, B-3, B-4, B-3, B-7 und B-8), die mit Aus phra B-3 sind die lehmigen, dunkelgelbbraunen Se nahme der Tephra B-8, dem Laacher See-Bims, aus dimente fast vollständig entkalkt. Die lehmigen, mafischen Aschen oder Lapilli bestehen. Die Te dunkelgelbbraunen Sedimente sind jedoch schwach phren sind überwiegend in situ abgelagert. Es kom humos mit einem maximalen Corg-Wert von 91 (toc men ebenfalls umgelagerte Aschen vor, z. B. ober = 0,91 %), so daß für diese Schicht eine Humusan halb der Tephra B-2. Basaltische Bomben finden reicherung und damit eine schwache Bodenbildung sich an der Basis der Tephra B-7. Phreatomagmati- angenommen werden muß. scher Entptionsstil ist durch die Tephren B-2 und Oberhalb der Tephra B-7 folgt eine Fließerde, die B-6 dokumentiert. Auch dort sind vulkanische Bom sehr viel vulkanoklastisches Material enthält, und ben, hauptsächlich aus Tonflatschen vorhanden. schließlich äolischer Löß. Das Profil schließt mit dem Oberhalb von umgelagerten schluffigen, schwach Bv- und Ah-Horizont des Alleröd-Bodens und der tonigen Sedimenten mit einem CaCOä-Gehalt von Tephra B-8 ab. 122 MANFRED FRECHEN

4.3 Profil D („Canyonprofil") bung erfolgte an den leicht verfolgbaren Tephraho- rizonten jeweils um 5 - 10 m horizontal nach Süden Im „Canyonprofil" sind etwa 20 m Decksedimente in versetzt. einer Depression oberhalb des vulkanoklastischen Das Säulenprofil ist aus 5 Teilprofilen kombiniert Hangschutts abgelagert worden. Die Profilbeschrei- (Abb. 8).

Sedimentologie

[ml Pedologie Ca C03 toc C org

D-8 ^vvvyyvvs XXXI /• X. f x. /X II I ||[i I i I |! i I I , I I 1 1 ! ; 1 ILI'IIILIII! 1 i

1 i

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D-7 6- T ! ! i 1 1 i i 1 1 i i 1 i i [ [ I J. ; / x, / ••. y SSSSSSS x ,. x. / x. y 53 273 - / s. /

10- IIIIIMIIIIIIIIIII

11- D-6

/ \ /' \

12- D-5

D-4 13- D-3

14- \ / x x D-2 D-1 15- \ . ' . n/ D-0 1 1—I—I—I—R r -|—i—i l—i—i—i—i r 1 16- 0 10 20 30 40 50 60 0 2 3 4 5 0 10 20 30 40 50 60 Pro :il D [%] [%] 1AE1

Abb. 8: Sedimentologisch-pedologische Ergebnisse von Profil D. Karbonatgehalt, organischer Kohlenstoffgehalt (toc) und relative Humusanreicherung (Corg). Fig. 8: Sedimentological and pedological results of section D. Carbonate content, organic carbon content (toc) and relative humic en richment (Corg). Eruptionsgeschichte und Deckschichtenf'olge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel 123

Profil D

Profilhöhe: 15,27 m Liegendes: vulkanoklastischer Hangschutt der Wannenköpfe

Höhe unter Beschreibung Interpretation GOK in [m]

-0,90 Bimslapilli; umgelagerte, abgeschobene Reste des Laacher Tephra D-8 See-Bimses -1,05 Schluff; schwach tonig; braun, schokoladenbraun; pris Pararendzina matisch brechend [Alleröd-Boden] -1,20 Schluff; schwach tonig; braun; Verbraunung Bv-Bereich -1,50 Schluff; schwach sandig; hoher Anteil an vulkanischem Fließerde Material, bis zu 4 cm große Lapilli; häufig Augitkristalle -2,60 Schluff; hellgelbbraun; Kalkmycel; stark karbonatisch Löß -2,95 Schluff; sandig; gelbbraun; häufig sandige Einschaltungen; Schwemmlöß viele Augitkristalle; schwach geschichtet Diskordanz -3,69 Schluff; selten Linsen aus sandigem Material; hellgelbbraun; Kalkmycel; karbonatisch; schwach geschichtet -3,89 Schluff; sandig; Sandkomponente enthält sehr viele kleine Augitkristalle ; gelbbraun; vereinzelt kleine Quarz- und Quarzitgerölle; geschichtet; Diskordanz -4,04 Schluff; gelbbraun; vereinzelt feinkörniger, vulkanoklastischer Detritus; karbonatisch -4,34 Schluff; schwach sandig; nach oben hin weniger Aschenmaterial; gelbgraubraun, nach oben etwas heller werdend; karbonatisch; schwach geschichtet; Kiesschnüre mit überwiegend vulkanoklastischem Material; Augitkristalle Diskordanz -4,54 Schluff; nach oben hin weniger vulkanoklastischer Detritus; Schwemmlöß gelbgraubraun; karbonatisch; Kiesschnüre aus feinkörnigem vulkanoklastischem Material Diskordanz -5,14 Schluff; schwach sandig; gelbgraubraun; hoher Aschen Fließerde anteil; seltener Lapilli; Kiesschnüre; karbonatisch -6,28 Asche und Lapilli; grauschwarz; umgelagert; geschichtet; Tephra D-7 Wechsellagerung von Aschen- und Lapilli mit gering [Tephritische mächtigen sedimentreichen Lagen; die unteren 10 cm ent Tephra] halten Lapilli, die oberen 8 cm Asche -7,50 Schluff; sandige, braune Bänder; gelbgraubraun; Schwemmlöß karbonatisch: z. T. geschichtet -7,95 Schluff; schwach sandig; Wechsellagerung von schluffig/ schluffig-sandigen Lagen; aus umgelagerter vulkanischer Asche und Löß; selten Lapilli; gelbgraubraun Diskordanz -8,38 Schluff; sehr wenige kleine Steinchen; fahlgrau; nach oben Naßboden hin etwas gelbbrauner; karbonatisch -8,58 Schluff; sandig, sandige Lagen; gelbgraubraun; karbonatisch Fließerde -10,18 Schluff; sandig, schwach kiesig; Solifluktionsschutt; graubraun; Lößkomponente nimmt nach oben hin zu; die unteren 33 cm enthalten sehr viel Asche und Lapilli -10,23 Schluff; sandig, kiesig; gelbbraun; viel Asche und Lapilli; schwach karbonatisch -10,71 Schluff; sandig, kiesig; häufig Asche und Lapilli; manchmal Humusanrei linsenförmig angereichert; dunkelgraubraun; die oberen 26 cm cherung sind dunkler und humoser; nach oben feinkörniger werdend; schwach karbonatisch; Schichtung löst sich von unten nach Fließerde oben auf 124 MANFRED FRECHEN

Höhe unter Beschreibung Interpretation GOK in [m]

-11,28 Asche; grauschwarz; umgelagert; geschichtet; mindestens Tephra D-6 6 geringmächtige Lagen mit lößartigem Sediment zwischengeschaltet -11,92 Sand; schluffig; nach oben hin gröber werdend; viele Quarz- Fließerde und Quarzitgerölle und Schlackenreste; schwach karbonatisch; geschichtet -12,14 Schluff; sandig; hoher Anteil an Asche und Lapilli; grau Humusanrei schwarzbraun (humusfarben) nach oben hin heller werdend; cherung Kalkmycel; karbonatisch; 3-4 cm große Holzkohleflitter; zementiert -12,38 Lapilli; grauschwarz; stellenweise umgelagert; zieht z. T. Tephra D-5 beulenartig in das darunterliegende Sediment hinein; häufig vulkanische Bomben; Lapillilage durch 1 - 2 cm mächtiges Sedimentband zweigeteilt -13,33 Schluff; sandig, schwach kiesig; graubraun, gelbgraubraun, Tephra D-4 braun; karbonatisch; Wechsellagerung von schluffig-sandigen Lagen; im unteren Drittel 2 cm mächtige Bank aus Karbonat; im oberen Drittel geschichtet; besteht überwiegend aus Nebengestein: gefrittete Ton- bröckchen, die z. T. mit Karbonat umkrustet sind; oberer Bereich ist schluffig und schwach sandig, leicht gebändert, wenige Schlackenreste -13,54 Asche; die unteren 5 cm in situ; darüber umgelagerte und Tephra D-3 schwach geschichtete Asche; sedimentreiche, karbonatische Zwischenlage -14,29 Schluff; tonig, sandig; hoher Anteil an Asche und Lapilli; graubraun; schwach karbonatisch in pseudomycelartigen weißen Gängen; im untersten Bereich häufig Lapilli; lößummantelte Lapilli -14,32 Lapilli; schwarz, umgelagerte Tephra Dl -14,47 Sand; kiesig; hoher Anteil an Quarz- und Quarzitgeröllen; Tephra D-2 Lapilli sind oft lößummantelt; umgelagert; -14,99 Lapilli; schwarz; in situ; keine Schichtung; bläuliche Eisen- Tephra D-l mineralüberzüge; sehr geringer Nebengesteinsanteil -15,27 Schluff; sandig; schwach tonig; bis zu 15 cm große Schlacken- Tephra D-0 reste; dunkelgraubraune, nicht karbonatische, zementierte Matrix; hoher Anteil an Asche und Lapilli >15,27 vulkanoklastischer Hangschutt Schlacke

Die Decksedimente beginnen oberhalb von vulka- ger als hangaufwärts (Abb. 4). Die vulkanoklasti- noklastischem Hangschutt wie im Profil B zunächst schen Sedimente sind schlecht sortiert und zeigen mit einer pyroklastischen Abfolge. Aufgeschlossen keine Schichtung. Die Sedimente sind sekundär auf sind zum Teil umgelagerte Fallablagerungen aus gut gekalkt und haben einen CaC03-Gehalt von 4,3%. sortierten mafischen Aschen und Lapilli (D-l, D-3, Es handelt sich dabei um distale Ablagerungen der D-5, D-6, D-7 und D-8) sowie phreatomagmatische Finalphase, dessen Zentrum in der Kratermulde von Ablagerungen (D-2 und D-4). Die Fallablagerungen Profil B zu finden ist. der Tephra D-5 sind durch basaltische Bomben mit Im Dünnschliff ist ein Schwammgefüge mit einer Einschlagstrichtern an der Basis charakterisiert. Die Porosität von 20-30% sichtbar. In der Grundmasse Nebengesteinskomponenten der phreatomagmati finden sich Quarze, große Pyroxene und Olivine so schen Ablagerungen im „Canyonprofil" sind deut wie Schlackenstückchen. Die Matrix der Grundmas lich kleiner als die der Maarablagerungen an der se besteht aus Ton. Die vulkanischen Minerale sind Basis der Wannenköpfe. Es handelt sich dabei um zum Teil mit Tonbelägen umkrustet. Die Schlacken distale Fließablagerungen phreatomagmatischer stückchen weisen oft bis zu 20 um dicke Verwitte- Eruptionen. rungsbeläge aus Eisenoxiden auf, stellenweise exi Die Abfolge beginnt mit feinkörnigen, vulkanokla- stieren Fe-Nester. Die Eisenmobilisation, die einen stischen Sedimenten, in denen sich bis zu 15 cm Teil der Verbraunung und Verbackung bewirkt hat, große Schlackenreste finden, die synsedimentär wird auf Eisenumsatz aus den mafischen Mineralen vom Kraterrand in die Depression gerutscht sind. der Aschen und Lapilli zurückgeführt. Sowohl die Das Material ist in der Muldenmitte deutlich mächti Ton- als auch die Eisenumkrustung gehen nicht auf Eraptionsgeschichte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel 125

Bodenbildungsprozesse zurück. Statt dessen handelt Corg-Wert von 5,2. Oberhalb des Naßbodens wurde es sich dabei um in die Kratermulde umgelagerten, wieder Schwemmlöß abgelagert, dessen Karbonat feinkörnigen, vulkanoklastischen Detritus der fina gehalt deutlich niedriger ist. len Phase. Die Dünnschliffauswertung sowie die Oberhalb der tephritischen Tephra D-7 folgt eine toc- und Corg-Werte sprechen eindeutig gegen eine schwach karbonatische Fließerde mit Kiesschnüren. Humusanreicherung sowie Bodenbildung in diesem Nach oben hin nimmt die Anzahl der Diskordanzen Bereich. zu. Zahlreiche Kiesschnüre und abgeschwemmtes, Darüber folgt ein geringmächtiges Band umgelager lößartiges Material mit feinkörnigem, vulkanoklasti- ter, schwarzer Lapilli, die oft lößummantelt sind, und schem Detritus dominieren. Der Schwemmlöß hat ein weiterer 0,35 m mächtiger, sandiger, schwach to einen Karbonatgehalt von 13,1 bis 14,6% niger und schwach karbonatischer Schluff mit einem Eine Pararendzina, der Alleröd-Boden, schließt die hohen Anteil an Lapilli im unteren Bereich. Der Löß-/Paläobodenabfolge nach oben hin ab. Der Corg-Wert liegt bei 5. Im Dünnschliff zeigt sich ein Corg-Wert ist deutlich erhöht und liegt bei 49 Schwammgefüge. Olivin, Pyroxen, Sparit und bis zu (toc=0,49%). Die Abfolge endet mit zum Teil abge 300 pm große Schlackenstückchen finden sich als schobenem Laacher See-Bims (Tephra D-8). Grobkomponenten. In der schwach tonigen Grund masse sind viele bis zu 100 pm große Fe- und Mn- 5 Diskussion Nester vorhanden. Es finden sich Fe-Beläge um Schlackestückchen, selten auch um Olivinkristalle. Die vulkanische Abfolge und der Eruptionsverlauf Die Porosität liegt bei etwa 20% und beruht der Wannenköpfe sind typisch für den Aufhau von hauptsächlich auf röhrenförmigen Hohlräumen. Osteifel-Schlackenkegelkomplexen. Dies wurde be Im unteren Drittel der Tephra D-4 ist eine 2 cm reits von SCHMINCKE, BOGAARD & FREUNDT (1990: 105) mächtige Karbonatbank zwischengeschaltet, deren und BOGAARD & SCHMINCKE (1990: 1800 erwähnt. CaCO.,-Geh.alt 54,7% beträgt. Der Corg-Wert ist da Die östliche Wannengruppe ist nach SCHMINCKE, BO gegen sehr gering und liegt nur bei 0,3 hat. Oberhalb GAARD & FREUNDT (1990: 108) in einen älteren westli und unterhalb der Karbonatbank der Tephra D-4 chen und einen jüngeren östlichen Schlackenkegel- liegt der CaCOj-Gehalt zwischen 8 und 9%. komplex untergliedert. Dies kann aufgrund der Zum Hangenden hin folgt ein sandiger, grau Deckschichtenfolge und den zwischengeschalteten schwarzer Schluff mit viel vulkanischem Material in Tephren bestätigt werden. Asche- und Lapilligröße. Nach oben hin wird die An den Wannenköpfen deutet die pyroklastische Farbe etwas heller, und es finden sich pseudomycel- Abfolge auf einen schnellen Eruptionsverlauf ohne artige Strukturen tind 3-4 cm große Holzkohle- bedeutende zeitliche Unterbrechungen. Für die Stückchen. Die Fließerde ist schwach karbonatisch Dauer des Ausbruchs sind Tage, Wochen oder Mo und hat einen Corg-Wert von 10.8. nate anzunehmen. Zwischen den beiden Maar-Bil- Oberhalb dieser Humusanreichening ist eine nach dungsphasen ist ebenfalls keine längere zeitliche oben hin gröber werdende Fließerde abgelagert Lücke nachweisbar. Bs sind weder Humusanreiche worden. Die Fließerde hat einen hohen Anteil an rungen noch Verbraunungen vorhanden. kleinen Schlackenresten sowie Quarz- und Quarzit- Im Profil A (Abb. 6) unterhalb der Maar-Ablageain- geröllen. Darauf folgt eine teilweise umgelagerte gen sind zunächst eindeutig kaltzeitliche Sedimente Asche (Tephra D-6), die wiederum von einer abgelagert, u. a. äolisch abgelagerter Löß und eine Fließerde, die hauptsächlich aus umgelagertem, Fließerde, in der es zu einer schwachen Tonanrei nach oben hin feinkörniger werdendem vulkanokla- cherung gekommen ist. Darauf folgt eine parau- stischem Material besteht. Die Schichtung löst sich tochthon abgelagerte Bimstephra, die von BOGAARD von unten nach oben zunehmend auf. Die obersten et al. (1989: 525) mit der Hüttenberg-Tephra korre 26 cm der fast vollständig entkalkten Fließerde sind liert wird. Die darüber liegende Verbraunung mit dunkler und humoser. Die Corg-Werte, die zwi schwacher Humusanreicherung reicht nicht aus, um schen 24,9 und 54 variieren, deuten auf eine weitere die Tonanreicherung in der Fließerde zu erklären. Humusanreicherung und somit auf eine zweite Für die Hüttenberg-Tephra wurde ein 40Ar/39Ar- schwache Bodenbildung. Im Bodendünnschliff ist Durchschnittsalter von 215±4 ka kalkuliert (BO ein humoses Schwammgefüge feststellbar. An Grob GAARD et al. 1989: 525). Dieses Alter impliziert einen komponenten finden sich hauptsächlich Schlacken Ausbruch der Bimstephra nach dem ersten vorletzt- stückchen. Darüber folgen fließerdeartige Sedimen interglazialen Klimaoptimum, das würde den Sauer- te mit Solifluktionsschutt, z. T. mit sandigen Lagen. stoffisotopenstadien 7b (230-219 ka) oder 7a (219- Der Lößanteil nimmt nach oben hin zu. 190 ka) im Sinne von MARTINSON et al. (1987: 200 Darauf folgt ein fahlgrauer, karbonatischer Schluff, entsprechen. Die Löß-/Paläoboden-Abfolge aus der als Naßboden angesprochen wird. Der Naßbo Profil A unterstützt diese Annahme. Es ist wichtig zu den hat einen Karbonatgehalt von 15,2% und einen bemerken, daß es sich bei dem Tonanreicherungs- 126 MANFRED FRECHEN

Lithologie Lithologie Pedologie Pedologte Pedologie Pedologie

OBER WEICHSEL

nTTTTTT

UNTER WEICHSEL

TTTTTT

5 S 4 5 5

Pro il B

Lithologie

I Lön.Schwemmlön.FUeflerde Prof il D humose Flieflerde j ? I Pedologie Lithologie Pedologie HTTTTTTl I x x x j Pararendzina j*«'"«*.] phonolithische Tephra lJlX'11 Verbraunung III I basaltische Tephra |S 5 5 I Nafiboden - zzz j distale Maarablagerung I j Vernässung

proximale Maarablagerung Waldsteppenboden in situ PRA5AALE? \'< I I Schlacke St-Rest einer Parabraunerde Prof 1 A dealprofil Diskordanz

Abb. 9: Korrelation und Kombination der Profile A. 13.. I) und K sowie daraus resultierendes idealisiertes Profil. Fig. 9: Correlation of section A, B, D and E and resulting idealised section of Wannenköpfe loess paleosol sequence.

Horizont nicht um den Bt-Rest einer Parabraunerde und vorletzten Kaltzeit bekannt. Da den Deck handelt, ein Al-Horizont fehlt ebenfalls. Daraus schichten oberhalb der Tephra D-7 eine Parabraun folgt, daß die Hüttenberg-Tephra entweder am Ende erde sowie Waldsteppenböden zwischengeschaltet der drittletzten Kaltzeit, wie von BOGAARD et al. sind, liegt es nahe, diese Bodenbildung mindestens (1989: 523) posaüiert, oder zu Beginn des vorletzten mit dem Beginn des vorletzten Glazials zu korrelie Glazials eruptiert wurde (s. Abb. 9). Die schwach ren. Die vorläufigen physikalischen Datierungen wi humose Verbraunung oberhalb der Bimstephra dersprechen dem nicht. In Analogie der vorletzt deutet auf interstadiale Verhältnisse am Beginn des glazialen Abfolge bei BIBUS (1974) werden diese vorletzten Glazials. Dies würde zeitlich dem Über schwach humosen, vulkanischen Böden als frühsaa- gang der Sauerstoffisotopenstadien von 7a nach 6 lezeitliche Interstadiale oder als ein frühsaalezeitli- entsprechen (MARTINSON et al. 1987: 200. Ob die ches Interstadial interpretiert, das durch die vulkani warmzeitlichen Sedimente des vorletzten Interglazi schen Ablagerungen in mehrere schwache Boden als erodiert sind, kann aufgrund der Diskordanz bildungsphasen aufgespalten ist. nicht entschieden werden. Der Ah- und der Al-Hori- Eine ähnliche Interpretation geben BOGAARD & zont, die für die Tonanreicheaing der Fließerde ver SCHMINCKE (1990: 181), jedoch werden die Ablagerun antwortlich sind, fehlen ebenso. gen oberhalb der Hüttenberg-Tephra als Beiden eines Weitere schwache Humusanreicherung sind in zu Interglazials interpretiert. Dies kann durch die Gelän mindest drei Fällen den Tephren der Deckschich deaufnahme tind die sedimentologisch-pedologischen tenfolge zwischengestaltet. Oberhalb der Tephra Ergebnisse nicht bestätigt werden. Für eine Ablage D-6 wurden kleine Blattabdrücke (mündl. Mitt. A. rung der Hüttenberg-Tephra am Ende der drittletzten JUSTUS) gefunden. Die gleichbleibende Mächtigkeit Kaltzeit bzw. zu Beginn der vorletzten Warmzeit vor et der pedogen überprägten Schichten sowie die wa 245 ka gibt es keine Belege. Die 40Ar/39Ar-Daten schwache Humusanreicherting deuten auf einen re und die humusreichen Verbraunungen unterhalb des lativ kurzen Zeitraum für die Bodenüberprägung. Maares sowie in den Kratermulden deuten auf eine Derartige interstadiale Böden sind während der letz Entstehung der Wannenköpfe unter interstadialen Be ten 200.000 Jahre nur aus dem Beginn der letzten dingungen zu Beginn der vorletzten Kaltzeit. Eruptionsgeschiehte und Deckschichtenfolge der Wannenköpfe-Vulkangruppe in der Osteifel 127

WINDHEUSER (1977) versuchte das Alter der Wan Plaidter Hummerichs und die tephritische Fallablage nenköpfe über eine Korrelation der Maar- mit den rung eines unbekannten Eruptionszentrums. Die Brockentuff-Ablagerungen des Mittelpleistozän- 40Ar/39Ar-Datierung der Korretsberg-Asche mit profils Kärlich weiter einzugrenzen. Eine Korrelati 243±65 ka ist ebenfalls vorläufig, die Plaidter Hum- on der beiden Tephren ist aufgmnd der phreato merich-Tephra hat ein 40K/39Ar-Alter von 238±20 ka magmatischen Eruptionsdynamik jedoch ausge (SCHMINCKE & MERTES 1979: 614). Aus den vorläufigen schlossen. Bei phreatomagmatischen Eruptionen Ergebnissen der 40A.r/39Ar-Datierungen kann inter kommt es durch den horizontalen Transport sehr pretiert werden, daß die Wannenvulkangruppe, der rasch zu einer Mächtigkeits- und Korngrößenabnah Plaidter Hummerich, der Korretsberg und der Tön me. Ein rasches Ausdünnen der Schichten ist an den chesberg unter interstadialen klimatischen Verhält Wannenköpfen bereits auf 80 m zu beobachten nissen vor etwa 200 ka oder weniger als 200 ka erup- (Abb. 3), so daß ein Transport von brockentuffarti- tiert sind, d. h. zu Beginn des vorletzten Glazials. gem Material aus Kärlich über eine Entfernung von Im Profil B findet sich der erste Hinweis auf schwa 7,5 km ausgeschlossen werden kann. Ähnliche Ab che Humusanreicherung unterhalb der Tephra B-3, lagerungen finden sich unterhalb der Schlacken im Profil D oberhalb der Tephra D-5. Das bedeutet, kegelkomplexe Schweinskopf-Karmelenberg, Tön daß die klimatischen Bedingungen mäßig kalt wa chesberg, Kunkskopf und Rothenberg. Wie bereits ren, so daß es zu einer schwachen Bodenbildung erwähnt, handelt es sich um die Initialphasen-Abla und damit zu Humusanreicherungen kommen gerungen eines Schlackenkegels. konnte. 40 Die Ar/39Ar-Datierungen an Dunkelglimmern aus Am Tönchesberg sind derartige Klimaanzeiger und Schlacken der Wannen mit 235±35 ka, der Eiter Bodenbildungen unterhalb des Eembodens nicht köpfe mit 213±40 ka und des Tönchesberges mit vorhanden (BOENIGK & FRECHEN im Druck). Eine te- 202±14 ka sind vorläufige Ergebnisse (BOGAARD & phrochronologische Korrelation ermöglicht jedoch SCHMINCKE 1990: 178). eine Kombination der beiden Profile, so daß unsere Oberhalb der Schlackenbrekzie liegen in der Krater paläoklimatischen und paläoökologischen Interpre mulde von Profil D weitere basanitische und tephriti- tationen um die frühglazialen, saalezeitlichen Hu sche Tephren, daainter die basanitische Tephra des muszonen erweitert werden (Abb. 10).

TÖNCHESBERG WANNENKOPFE WANNENKOPFE

Lithologie Lithologie Tephrochronologische Physikalisches Pedologie Pedologie Interpretation Alter Et M

5 S S SS Tephritische Tephra (D-7)

5 S 5 S 5

11 I 11 1 11 1 Plaidter Hummerich- Tephra 5 5 5 5 5 (D-6)

Lokale Tephren und distale Maarablagerung _ __. _____

; _ Lokale Tephren und distale Maarablagerung 5 55 55 / // -_ _ Ton SAAL E Wannenkopfe -Schlacken

Maarablagerung IIIIIIIII Ä Huttenberg -Tephra Ar/Ar 215;4ka c 31VVSV TL >170 ka -

Abb. 10: Korrelation des idealisierten Löß-/Paläoboden-Profil der Wannenköpfe mit dem des Tönchesberges aus BOENIGK & FRECHEN (im Druck) für die vorletztglazialen Abfolgen. Fig. It): Correlation of penultimate loess paleosol sequences of Wannenköpfe and Tönchesberg. 128 MANFRED FRECHEN

Die Löß-/Paläobodenabfolge der Wannenköpfe ist folgt, daß zunächst der Wannenköpfe-Schlacken- oberhalb der tephritischen Tephra stark reduziert. Es kegelkomplex ausgebrochen ist. Die an den Wan treten zahlreiche Kiesschnüre verknüpft mit Diskor nenköpfen den Tephren zwischengeschalteten danzen auf. Saalezeitliche Naßböden, wie sie am schwachen Humusanreicherungen deuten auf kurze Tönchesberg und Schweinskopf-Karmelenberg auf Eruptionspausen von weniger als 1000 Jahren. Da geschlossen sind, fehlen hier ganz. die Tephra des Plaidter Hummerichs und des Kor- Eine Parabraunerde oder unterweichselzeitliche Hu retsberges direkt auf dem Kraterboden des Tönches muszonen sind weder im Profil B noch D vorhan berges aufliegen, folgt daraus, daß beide Vulkane den. In einem weiter südlich gelegenen Steinbruch kurze Zeit nach dem Ausbruch des Tönchesberges werden die Deckschichten in den Profilen E und F eruptierten. (Abb. 2) von einem rotbraunen Bt-Rest einer Pa Für die Schlackenkegelkomplexe Wannenköpfe, rabraunerde untergliedert, die mit dem Eem-Boden Eiterköpfe, Tönchesberg, Korretsberg und Plaidter korreliert wird (FRECHEN 1993: 1140. Unterhalb der Hummerich folgt insgesamt, daß sie zu Beginn der Parabraunerde sind 3 Tephren den periglazialen Se vorletzten Kaltzeit unter interstadialen Verhältnissen dimenten (Profile E und F) zwischengeschaltet. Die ausgebrochen sind. se Tephren können mit denen der Profile B und D korreliert werden (Abb. 9). Oberhalb des Eem-Bo- dens lagern typische unterweichselzeitliche Ablage 6 Dank rungen, darunter zwei Waldsteppenböden sowie humose Fließerden und Lehmbröckelsancle. Die Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützte darüber folgenden Lösse sind ungegliedert. Obwohl die Untersuchungen im Rahmen des DFG-Projektes die Deckschichten stark reduziert sind, finden sich „Quartär der Eifel" (Bo413/5-2 und -3). Herrn Jörg deutliche Parallelen zu der unterweichselzeitlichen Geßner danke ich für den Hinweis auf die Abfolge des Tönchesberges. ..Schlammvulkanablagerungen". Frau Dr. Antje Ju stus wies mich auf die gut gegliederte Löß-/Paläobo- Eine Korrelation mit dem Profil Tönchesberg ist so clenabfolge hin. Den Herren Prof. Dr. W. Boenigk. mit aufgrund lößstratigraphischer und tephrochro- Dr. H. Noll und Dr. Becker-Haumann sowie den Mit nologischer Untersuchungen möglich. Vergleicht arbeitern der Abteilung Quartärgeologie danke ich man die Ablagerungen, so folgt daraus, daß im Pro für wertvolle Hinweise bei der Diskussion der Er fil C des Tönchesberges, das sich am nördlichen gebnisse. Herrn Helsper, von der Rheinischen Pro- Außenhang des Schlackenkegelkomplexes befin vinzial Basal- und Lavawerke GmbH, danke ich für det, die saalezeitlichen, frühglazialen Ablagerungen die Erlaubnis zu Arbeiten im Bereich der Wan fehlen. Unterhalb der Profile A und B des Tönches nenköpfe. Die Reinzeichnungen wurden dankens berges sind die Decksedimente zwischen der tephri werter Weise von Frau Krings durchgeführt. tischen Asche tind der Asche des Plaidter Humme richs in mehreren Metern Mächtigkeit aufgeschlos sen, derzeit aber nicht zugänglich. Im Profil C folgt 7 Schriftenverzeichnis am Tönchesberg über den Tephren des Korretsber- AIIORNER, L. (1983): Historical seismicity and present-day ges und des Plaidter Hummerichs lößartiges Materi microearthquake activity of the Rhenish Massif, Central al (Fließerden und Schwemmlösse), oberhalb der te Europe. - In: K. FUCHS (Hrsg.): Plateau Uplift; 198-211; phritischen Tephra eine vulkanoklastische Fließerde Springer-Verlag Berlin. sowie die typische jüngere .saalezeitliche Abfolge AHRENS, W. (1932): Die Basaltvulkane des südöstlichen mit Lössen, Schwemmlössen Lind zwischengeschal Laacher-See-Gebietes und ihre Lavaströme. - Jahrbuch teten Naßböden. Preuß. Geol. L.-amt. 53: 851-878; Berlin. BOECKER, M. LEHMANN, E. von & REMV, H. 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