43-63 Eiszeitalter und Gegenwart 55 Hannover 2005 3 Abb., 1 Tab.
Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands – eine Zusammenfassung
H-J W, L F H B*)
Keywords: quaternary, harz foreland, glaciofl uvial/ periglaziale Bedingungen, unter denen der Nieder- fl uvial deposits, terrace stratigraphy terrassen-Schotter in den bereits vorher existieren- den Tälern abgelagert wurde. Kurzfassung: Das nördliche Harzvorland liegt im Grenzbereich zwischen der ehemaligen nordischen Abstract: Th e northern Harz foreland is the border- Vereisung und dem Perigazialraum Mitteleuropas. land between the former northern glaciation and Die ältesten pleistozänen Sedimente bilden Terras- the periglacial area of Central Europe. Th e oldest senkiese, die vor der Elstereiszeit abgelagert wurden sediments of the Pleistocene period are fl uvial gravel und einem nicht näher datierbaren Oberterras- deposited before the Elster glacial period. Th ey can sensystem zugeordnet werden. Die Elstereiszeit ist not be exactly dated and were assigned to a system durch Terrassenkies und glazifl uviatile Sande über- called “Oberterrasse” (upper terrace). liefert. Die folgende Holstein-Warmzeit lässt sich Th e Elster glacial period is documented by fl uvial nur an wenigen Stellen pedologisch nachweisen. Für gravel and melt water sand. Th e following Holstein den Saale-Komplex wird erstmals eine litho- und pe- interglacial period is verifi ed only by a few pedologi- dostratigraphische Gliederung für das Harzvorland cal sites. Th e early Saale period can be divided for the vorgestellt. Die Fuhne-Kaltzeit und die Dömnitz- fi rst time in this area into periglacial sediments, ice Warmzeit lassen sich anhand von Fließerden, Kalt- wedges and soils. In the top of these layers follows zeitindikatoren sowie Böden belegen. Der darüber the gravel of the “Mittelterrasse” (middle terrace). liegende Mittelterrassen-Kies der Saale-Kaltzeit stellt It is the most important layer of the Pleistocene in den wichtigsten Leithorizont im Pleistozän dar. Er the Harz foreland. It can be divided into several ac- lässt sich in mehrere Aufschüttungsphasen unter- cumulation periods. Th e middle terrace is covered by gliedern. Darüber folgen stellenweise glazigene und isolated glacial and periglacial sediments. glazifl uviatile Sedimente. Die Entwässerung wäh- Th e drainage during the maximum expansion of rend der maximalen Ausdehnung des Eises erfolgte the northern ice mass is showing by a great valley unter und vor dem Eis. Dieses wird durch die An- and melt water sand. Th e melt water eroded parts lage einer bedeutenden Talung sowie glazifl uviatiler of the valleys under the ice parallel to the border of Ablagerungen belegt. Das Eis schmolz über mehrere the glacier. Toteisphasen ab. Th e retreat of the glaciers happened in form of dead In der letzten Kaltzeit herrschten im Harzvorland ice periods. In the last glacial period, the Weichsel period, the Harz foreland lay in the periglacial area. Th e valley, *Anschriften der Verfasser: Dr. H.-J. W, that was formed before this time under the ice mass, Wedekindstraße 12A, D-30161 Hannover, Email: was fi lled with gravel of the “Niederterrasse” (lower [email protected]; PD Dr. habil. L. F- terrace). , Merkurstraße 20, D-71726 Benningen, Email: [email protected]; Dr. H. B- , Dorfstraße 71, D-31637 Rodewald, Email: [email protected]. 44 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
Vorwort vorlands neu zu bearbeiten (B 1983, C 1983). Zu nennen ist B Dieser Aufsatz ist Johann-Peter Groetzner gewidmet, (1987), der nach geröllpetrographischen Unter- der Anfang Oktober 2003 nach schwerer Krankheit suchungen drei frühsaalezeitliche Flusssysteme verstorben ist. unterscheiden konnte: Innerste-, Gose- und Neben vielen anderen Projekten hat J.-P. Groetzner Oker-Radau-Ecker-Ilsesystem. Nach der Wie- seit Anfang 1980 vom Institut für Geologie und dervereinigung konnte die Erforschung der Paläontologie der Universität Hannover aus eine pleistozänen Sedimente auf sachsen-anhalti- moderne Bearbeitung der lange vernachlässigten nische Seite ausgedehnt werden (G quartärzeitlichen Ablagerungen des nördlichen & W 1998, G & W Harzvorlandes vorangetrieben. Viele Diplomarbei- ten und zwei Dissertationen sind zu diesem Th e- 1998). Ab Mitte der 90ziger Jahre vergrößer- menbereich von ihm initiiert und betreut worden. te sich mit F (Institut für Geologie Eine Habilitationsarbeit hat er mit fachlichem Rat und Paläontologie der TU Clausthal) die Ar- begleitet. Sein persönliches Engagement ging dabei beitsgruppe (F & G 1998, weit über die dienstliche Pfl ichterfüllung hinaus. F et al. 2001). In einer zusammenfas- Alle, die er in dieser Zeit unter seine „Fittiche“ nahm, senden Arbeit beschrieb F (2002) das lernten seine in fachlichen Fragen konstruktiv-kriti- Quartär zwischen Harz und Allertal und stellte sche Haltung zu schätzen. Dies war, vor allem als Di- die Landschaftsgeschichte des nördlichen Harz- plomand, nicht immer leicht, da seine Anforderun- vorlandes vom Jungtertiär bis zum Holozän mit gen sehr hoch waren. Jeder, der bei ihm einmal eine Schwerpunkt ab der Elster-Kaltzeit dar. Neben Arbeit zur Korrekturlesung abgegeben hat, wird dies bestätigen können. Seine zum Teil sehr harte Kritik der stratigraphischen Ansprache und Deutung war aber nie Selbstzweck, sondern diente immer zur der Sedimente wurde eine klimatische Rekon- Verbesserung der fachlichen Qualität. Dabei haben struktion für den betrachteten Zeitraum erar- wir von J.-P. Groetzner gelernt, dass fachlicher Streit beitet. Zuletzt gliederte W (2004) im und persönliche Beziehungen strikt voneinander zu nordöstlichen Harzvorland aufgrund geröllpe- trennen sind. Dies hat er uns immer vorgelebt. Die trographischer Untersuchungen präelster- und ihm eigene Verbindung von hoher fachlicher Kom- frühsaalezeitliche Flusssysteme an Ecker, Ilse, petenz und menschlicher Qualität hat ihn für uns Rammelsbach, Goldbach, Holtemme, Bode, und für viele andere zu einem guten Freund werden Selke und Eine aus. Der vorliegende Aufsatz lassen. Viele haben ihm viel zu verdanken. soll als zusammenfassende Darstellung bisheri- ger Arbeiten (B , F , W ) einen Beitrag zum Quartär 1 Einleitung des nördlichen Harzvorlands leisten.
Die pleistozänen Sedimente des nördlichen Harzvorlands waren schon zu Beginn des letz- 2 Das Untersuchungsgebiet ten Jahrhunderts Gegenstand der Forschung. Hierzu trugen die Bearbeiter der Preußischen Das Untersuchungsgebiet umfasst das nördliche Geologischen Landesanstalt von Berlin einen Harzvorland zwischen der Innerste im Westen großen Anteil bei. Anfang 1980 begann am und der Eine im Osten (Abb. 1). Der Harzrand Institut für Geologie und Paläontologie der bildet die Südgrenze, die markante Talung des Universität Hannover eine Arbeitsgruppe um Großen Bruchs sowie im weiteren Verlauf der G auf niedersächsischer Seite, die Salzgitterer Höhenzug stellen die Nordbegren- pleistozänen Sedimente des nördlichen Harz- zung dar. Salzgitterer Höhenzug (275 m), Gro- Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 45 Abb.1: Vereinfachte geologische Übersichtskarte der quartären Sedimente des nördlichen Harzvorlands. des nördlichen geologische ÜbersichtskarteSedimente der quartären Vereinfachte Abb.1: 46 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
ßer Fallstein (288 m), Huy (315 m) und Hakel des Holsteins und Eems sind im Untersu- (241 m) erheben sich in der Landschaft als chungsgebiet nur an wenigen Stellen dokumen- markante Höhenzüge. Die Innerste und Oker, tiert. Mit dem Holozän begannen warmzeitli- die dem Wesereinzugsgebiet tributär sind, che Prozesse, die bis heute andauern. sowie die Bode, die dem Elbeeinzugsgebiet tributär ist, verlassen das Untersuchungsgebiet in nördlicher Richtung. Die Wasserscheide Weser-/Elbeeinzugsgebiet verläuft von Norden 3 Die pleistozänen Sedimente kommend quer durch das Große Bruch über den höchsten Punkt des Großen Fallsteins und Im Untersuchungsgebiet sind Schmelzwasser- im weiteren Verlauf östlich der Ilse zwischen und Flusssedimente die häufi gsten pleistozänen Rammelsbach und Holtemme zum Harzrand. Ablagerungen. Daneben treten äolische und gla- Das Untersuchungsgebiet ist auf den geolo- zigene Ablagerungen auf. Die stratigraphische gischen Übersichtskarten von L (1984), und genetische Einordnung der Ablagerungen H et al. (1998) und S (1930) erfolgt nach verschiedenen Kriterien. Oft lassen dargestellt und liegt im südlichen Teil des sub- sich im Aufschluss nach der petrographischen herzynen Beckens. Die mesozoischen Schichten, Zusammensetzung die sandreichen, deutlich die z.T. von quartären Sedimenten überdeckt geschichteten Schmelzwassersedimente von werden, bilden fl ache Mulden und Sättel und den undeutlich geschichteten, aus Kies und sind unmittelbar am Harznordrand steil gestellt untergeordnet Sand sowie Pelit bestehenden oder überkippt. In den Mulden treten Sedimen- Flusssedimente abgrenzen. Zudem lässt die te des Keupers und Juras und im Westen der Geröllführung solcher Sedimente Rückschlüs- Kreide auf. Dagegen werden die an Salzstruk- se auf ihre Genese zu. Nach geröllanalytischer turen gebundenen Sättel von Gesteinen des Auswertung (Mittelkiesfraktion 6,3 – 20,0 mm, Buntsandsteins und Muschelkalks aufgebaut. ohne Kalksteine) durch B (1987) und Der Südteil des Untersuchungsgebiets wird von W (2004) weisen Schmelzwassersedi- der subherzynen Kreidemulde mit Gesteinen mente neben einheimisch mesozoischen und der Unter- und Oberkreide eingenommen. einheimisch paläozoischen Gesteinen einen Die Kreidemulde wird lokal vom Quedlinbur- Anteil an nordischen Gesteinen von 12-75% ger Sattel mit jurasischen Schichten und vom (Stück-%) auf. Dagegen liegt in Flusssedimen- Harly mit Gesteinen der Trias aufgebrochen. ten der nordische Anteil i.d.R. bei 0-6%, im Am nördlichen Harzrand treten Schichten vom Gegensatz zum dominierenden paläozoischen Zechstein bis zur Oberkreide auf. Anteil von 90-100%. Die paläozoische Geröll- Weit verbreitet sind im nördlichen Harvorland führung spielt eine wesentliche Rolle bei der quartärzeitliche Sedimente, die vor allem in der Identifi zierung einzelner Flusssedimente, da die Elster-, Saale- und Weichsel-Kaltzeit abgelagert oben genannten Flüsse (Kap. 1) ihre Lieferge- wurden. Dagegen sind Sedimente des Altpleis- biete im Harz haben. Hierdurch ist die Geröll- tozäns nur relikthaft vorhanden. Aus Skandina- führung der Ablagerungen signifi kant von den vien kommende Inlandgletscher der Elster- und in den jeweiligen Einzugsgebieten auftretenden Saale-Kaltzeit reichten bis zum Harzrand, das paläozoischen Gesteinsserien geprägt. Elstereis überfuhr den Unterharz. Die Eigen- Weiterhin stellen die Geomorphologie und vergletscherung des Harzes (D 1968) die Bodenkunde im Untersuchungsgebiet erreichte nirgends das Untersuchungsgebiet für die stratigraphische Einteilung quartärer (F 1997). Warmzeitliche Bildungen Sedimente wichtige Methoden dar. Bei der Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 47
Geomorphologie ist die Höhenlage der Ter- die z.T. deutlich über dem Niveau der Mittel- rassen von kaltzeitlichen Flusssedimenten in terrasse liegen. Diese Vorkommen fi nden sich Bezug zum Vorfl uterniveau der zugehörigen als Kiesstreu auf der Geländeoberfl äche und Flüsse von Bedeutung. Entsprechend der bestehen aus kantengerundetem, paläozoischen drei nachgewiesenen Kaltzeiten können im Geröllmaterial. Sie werden einem nicht näher nördlichen Harzvorland grob drei Terrassen- datierbaren Oberterrassensystem zugeordnet, systeme ausgegliedert werden. Hierbei weisen dessen Entstehungszeit vom Altpleistozän bis die ältesten Flussterrassen mit 35-70 m über in die frühe Elster-Kaltzeit reicht (Tab. 1). Vorfl uterniveau die größten Höhendiff erenzen Auf niedersächsischer Seite ist ein solches Vor- auf. Deren Ablagerungen werden einem prä- kommen mit 35 m über dem nächstgelegenen bis frühelsterzeitlichen Oberterrassensystem zu- Mittelterrassen-Vorkommen am Oheberg geordnet. Die Mittelterrasse liegt i.d.R. 15-20 (früher Ohmberg) bei Klein Döhren erhalten m über Vorfl uterniveau. Deren Flusssedimente (B & S 1926, B 1987, werden als überwiegend frühdrenthezeitliche W 1930). In seiner paläozoischen Mittelterrassensedimente gedeutet, die aber Geröllführung stimmt dieser Kies fast völlig durchaus auch spätelsterzeitliche Anteile haben mit Ablagerungen der Gose-Mittelterrasse können (Tab. 1). Im Gegensatz zu den Abla- überein und wird von B (1987) als Ab- gerungen des Oberterrassensystems enthalten lagerung einer „Ur-Gose“ gedeutet. Weitere 75 mittelterrassenzeitliche Sedimente in der Regel Oberterrassen-Vorkommen beschrieb S- einen geringen nordischen Geröllanteil. Die (1931) im Bereich der Innerste. Allerdings Niederterrassensedimente liegen 0-1 m über konnten an keinem dieser Vorkommen nach Vorfl uterniveau. Sie werden in die Weichsel- Überprüfung durch R (1977) präglaziale Kaltzeit gestellt. Ein weiteres stratigraphisches Flusssedimente nachgewiesen werden. P Hilfsmittel sind warmzeitliche Böden, die im (1968) beschreibt aus Bohrungen im Bereich Untersuchungsgebiet z.T. als Parabraunerden des Subrosionsgebietes bei Salzgitter-Lebenstedt oder in Form von Entkalkungshorizonten Oberterrassensediment-Vorkommen der In- vorliegen. Sie sind aus der Holstein- und Eem- nerste. Nach S (1931) soll es sich um Warmzeit überliefert. Der Saale-Komplex lässt Ablagerungen der Nette handeln, da die Inners- sich im nördlichen Harzvorland bodenkund- te zu dieser Zeit einen nördlichen Lauf über lich in die Fuhne-Kaltzeit, die anschließende Liebenburg und Salzgitter Bad besaß (Abb. 2). Schöningen- bzw. Dömnitz-Warmzeit und das Erst ab der Elster-Kaltzeit wurde der Bereich darauff olgende kaltzeitliche Drenthe-Stadium bei Salzgitter-Lebenstedt von der Innerste ein- diff erenzieren (Tab. 1). genommen (S , B ). Auf sachsen-anhaltinischer Seite sind weitere Oberterrassensediment-Vorkommen zu fi nden, die sich auf das Gebiet zwischen Radau und Ilse 3.1 Prä-Elster- bis frühe Elster-Kaltzeit konzentrieren (H 1998, S 1930, W 1930, W et al. 1932, Präglaziale bzw. präelsterzeitliche Ablagerungen W 2004). Viele dieser Vorkommen sind im nördlichen Harzvorland aufgrund der konnten nach Geländebegehungen nicht als erosiven Wirkung der elster- und saalezeitlichen Oberterrassensedimente identifi ziert werden, nordischen Inlandgletscher selten zu fi nden sondern es handelten sich dabei entweder um (Abb. 1). An verschiedenen Stellen sind iso- Fließerden oder aufgrund der Höhenlage über lierte präglaziale Kiesvorkommen beschrieben, Vorfl uterniveau um Mittelterrassensedimente 48 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
Tab. 1: Vereinfachte Gliederung des Quartärs im Harzvorland. Das Pleistozän desnördlichen Harzvorlands
Abb. 2: Verlauf der frühelster- und frühsaalezeitlichen Harzfl üsse und mögliche gemeinsame Abfl usswege von Fluss- und Schmelzwässer während der Saale-Kaltzeit im nördlichen Harzvorland. 49 50 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
(F 2002, W 2004). Ein mar- wässer. Wie in Ostdeutschland (E kantes Oberterrassensediment-Vorkommen ist 1975, 1994) sind auch im nordöstlichen am Saßberg erhalten, das nach seinem paläo- Harzvorland an wenigen Stellen zwei elster- zoischen Geröllinhalt zum Eckereinzugsgebiet zeitliche Eisvorstöße erkennbar. Aus Bohrun- gehört (W 2004). Weitere Oberterras- gen im Bereich der Salzstruktur Oschersleben sensediment-Vorkommen liegen am Südrand – Staßfurt werden von W (1970) an des Großen Fallsteins und können nach ihrem Bohrprofi len zwei Grundmoränen, die durch Geröllinhalt dem Holtemme-Goldbachsystem Bändertone unterteilt werden, beschrieben. In zugeordnet werden (W 2004). Ähn- den Tagebauen Nachterstedt und Königsaue liche Vorkommen sind südlich des Huys und nördlich von Aschersleben unterscheidet M- südwestlich von Halberstadt zu fi nden. Nach (1967) zwei Elster-Grundmoränen durch diesen Vorkommen lässt sich ein präelsterzeit- ihren Geschiebestand. liches Holtemme-Goldbachsystem mit einem Elsterzeitliche glaziäre Ablagerungen sind im Verlauf nach Nordwesten südlich des Huys Untersuchungsgebiet in Tagesaufschlüssen oft und Großen Fallsteins vermuten. Im Bereich als Schmelzwassersedimente, selten als Becke- Huy und Großer Fallstein fl ossen die Ilse und nablagerungen oder Grundmoränen zu fi nden. Ecker tributär diesem System zu (W Solche Vorkommen liegen westlich der Oker 2004). Im Ecker- und Ilsegebiet rekonstruierte bei Wehre und Beuchte (B 1987, F- F (2002) zwei Oberterrassenniveaus. 2002) sowie östlich der Ilse bei Deers- Er unterteilte diese nach ihrer Höhenlage zum heim. Weitere Vorkommen sind im Bereich der Vorfl uterniveau mit 55-75 m in das obere Saß- Bode nördlich von Quedlinburg und im Be- berg-Niveau und mit 35-45 m in das untere reich der Selke rund um Aschersleben vorhan- Stapelburg-Niveau. Nach F (2002) den (W 2004). All diese Vorkommen könnte aufgrund der Terrassenstratigraphie das weisen im Untersuchungsgebiet den höchsten Saßberg-Niveau cromer- und das Stapelburg- nordischen Geröllanteil von 60-75% auf (B- Niveau elsterzeitlich eingestuft werden. 1987). Diese Ablagerungen können si- Sehr selten treten warmzeitliche, präglaziale cher der Elster-Kaltzeit zugeordnet werden, da Ablagerungen auf. Ein solches Vorkommen be- sie von Mittelterrassensedimenten überlagert schreiben K (1972) und werden. Zusätzlich wurde in den Aufschlüssen K & H (1998) aus einer bei Wehre (F 2002) und westlich von Spaltenfüllung am Sudmerberg bei Goslar und Aschersleben (G & W 1998) stufen es in den Cromer-Komplex ein. von K.-D. M eine Leitgeschiebezählung durchgeführt. Die Zählung ergab nach dem TGZ eine Geschiebevormacht aus Südschwe- den, wie es für elsterzeitliche Sedimente in die- 3.2 Elstervereisung sem Raum typisch ist (H & M 1997). Die elsterzeitlichen Schmelzwasserse- Nach D (1929), L (1954) und dimente bei Beuchte und Wehre füllen nörd- S (1931) reichte der elsterzeitliche lich des Harly eine Rinne unterhalb des Mit- Inlandgletscher bis an den Nordrand des Ober- telterrassenkies (F 2002). Dieser in harzes heran und überschritt den Unterharz der Elster-Kaltzeit subglaziär angelegten Rinne (G 1921). Der Ablauf der Elstervereisung folgt heute der Weddebach. Die Weddebachtal- ist im Untersuchungsraum nahezu unbekannt, Rinne wird als die südliche Fortsetzung der un- so auch das Entwässerungsnetz der Schmelz- teren Okertal-Rinne angesehen und gibt einen Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 51
Hinweis auf einen Entwässerungsweg für das Entkalkungshorizont aufweist (B 1987, Schmelzwasser. Die Annahme für die elsterzeit- F 2002). Ebenso kann die mächtige, liche Rinnen-Anlage wird durch Beobachtun- entkalkte Abfolge von Schmelzwassersedi- gen gestützt, die von T (1990) aus dem menten im Aufschluss bei Beuchte auf diese Bereich Salzgitter beschrieben werden. Unter Bodenbildung zurückgeführt werden (F- und über mächtigen Schmelzwassersedimenten 2002). Aufgrund der Mächtigkeit dieser lässt sich jeweils eine Grundmoräne nachwei- entkalkten Abfolge scheidet eine Pedogenese sen. Die liegende Grundmoräne kann damit als unter periglazialen Permafrostbedingungen elsterzeitlich gedeutet werden. aus, so dass diese durch die Lage zwischen Elster- und Mittelterrassensedimenten in die Holstein-Warmzeit zu stellen ist. Ein weiteres Vorkommen warmzeitlicher Bildungen liegt 3.3 Holstein-Warmzeit nördlich von Legende, wo in Mittelterrassen- sedimenten eine bis zu 15 m mächtige, glazi- Organogene oder fossilführende Sedimente, die tektonisch eingeschuppte Kies-Schluff -Schicht aufgrund ihrer Biostratigraphie eindeutig der aufgeschlossen war. Diese Schicht weist an Holstein-Warmzeit zugeordnet werden können, einer Stelle umgelagertes Bt-Material einer sind im Untersuchungsgebiet nicht nachgewie- warmzeitlichen Parabraunerde auf (F sen. Auch pollenanalytisch datierte Sedimente, 2002). Aufgrund der Lagebeziehung zu den wie etwa im Tagebau Schöningen (U Mittelterrassensedimenten ist das umgelagerte 1991), sind nur aus einer Bohrung bei Seesen Bodenmaterial prädrenthezeitlich und kann so- bekannt (D 1976). B (1987) mit aus der Holstein-Warmzeit oder auch dem wies nördlich des Sudmerberges bei Goslar ein frühen Saale-Komplex stammen. Holstein-Vorkommen nach. Das Vorkommen besteht aus warmzeitlichem, humosen Schluff , der von Mittelterrassensedimenten überlagert 3.4 Saale-Komplex wird. Bei Aschersleben wurde von M (1967) ein ähnliches Vorkommen von Mudden Im nördlichen Harzvorland konnten die Abla- mit warmzeitlichen Mollusken, Ostrakoden gerungen des Saale-Komplexes am besten un- und Großsäugerknochen in die Holsteinzeit tersucht werden, da diese am weitesten verbreitet datiert, da diese ebenfalls von Mittelterrassen- sind und zudem gut aufgeschlossen sind bzw. sedimenten überlagert werden. Ein sicheres waren. Die stratigraphische Abfolge dieser Abla- Holstein-Vorkommen stellen die mollusken- gerungen spiegelt einen diff erenzierten Wechsel führenden Travertine bei Schwanebeck östlich an warm- und kaltzeitlichen Klimabedingungen des Huys dar, die von glazigenen Sedimenten während des Saale-Komplexes wider. unter- und überlagert werden (S 1919, W 1930). Weitere Hinweise auf warmzeitliche Bildungen zeigen sich in Form von Entkalkungshori- 3.4.1 Fuhne-Kaltzeit bis Dömnitz-Warmzeit zonten, die als Cv-Horizonte des ehemaligen Holsteinbodens gedeutet werden können. Hinweise für Bildungen der Fuhne-Kaltzeit und Ein solches Vorkommen ist im Aufschluss bei Dömnitz-Warmzeit, die zwischen elsterzeitli- Wehre erhalten, wo der obere Bereich der els- chen Schmelzwasser- und frühdrenthezeitli- terzeitlichen Schmelzwassersedimente einen chen Mittelterrassensedimenten lagern, sind im 52 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
Abb. 3: Deckschichten zwischen elsterzeitlichem Schmelzwassersand und Mittelterrassenkies in Beuchte. 1) Schuttfuß, 2) geschichteter Sand, 3) entschichteter Sand, 4) Kies-Schluffl agen (kf=karbonatfrei), 5) Mit- telterrassenkies (k=karbonathaltig)
Untersuchungsgebiet nur aus dem Aufschluss gertes Bt-Bodenmaterial erhalten blieb. Im frü- bei Beuchte bekannt (Abb. 3). Nach F- hen Drenthe-Stadium wurde die Parabraunerde (2002) weist die hier zwischengeschaltete unter periglaziären Bedingungen erodiert und Schichtenfolge zwei periglaziale Phasen in Form als Resediment in der Fließerde abgelagert. Die von entschichtetem, kryoturbat überprägten gesamte Schichtenfolge wird von Mittelterras- Sand (Nr. 3 in Abb. 3) und einer überlagernden sensedimenten überlagert. Fließerde (Nr. 4 in Abb. 3) auf. In der Fließerde deuten Toncutane auf umgelagertes Bt-Boden- material hin, die einer Bodenbildung der Döm- nitz-Warmzeit angehören können. 3.4.2 Frühes Drenthe-Stadium Hieraus ergibt sich folgende Abfolge: Unter der Schichtenfolge lagern elsterzeitliche Schmelz- Das frühe Drenthe-Stadium war im Vorfeld der wassersedimente, die im oberen Bereich in der Hauptvereisung durch Permafrostbedingungen Holstein-Warmzeit entkalkt wurden (Abb. 3; geprägt (F 2002). In dieser Zeit er- Kap. 3.3). Darüber folgt entschichteter, kry- folgte im nördlichen Harzvorland weitfl ächig in oturbat überprägter Sand. Die Überprägung verfl ochtenen Flusssystemen (braided river) die wird in die Fuhne-Kaltzeit gestellt. In der da- Hauptakkumulation der Mittelterrassensedi- rauff olgenden Dömnitz-Warmzeit bildete sich mente (Abb. 1; vgl. B 1987, W eine Parabraunerde, die in Resten als umgela- 2004). In den Mittelterrassensedimenten sind Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 53 vielerorts Eiskeile und Kryoturbationshorizon- terrassensedimente. Er stellt aber die gesamte te eingeschaltet, die periglaziale Bedingungen Gliederung der Mittelterrassensedimente in während der Ablagerung belegen. In der Ver- das frühe Drenthe-Stadium, was nach K gangenheit wurde insbesondere im Bereich der (1964, 1995) für das Saalegebiet und nördliche Bode, Selke und Eine eine Zweiteilung der Mit- Harzvorland der “3. Mittelterrasse” entspricht. telterrassensedimente diskutiert, die aufgrund Somit lassen sich die Mittelterrassensedimen- unterschiedlicher Geröllzusammensetzungen te fast ausschließlich als frühdrenthezeitliche (W 1926, 1930), einer eingeschal- Ablagerung deuten, die z.T. fl ussdynamisch in teten Grundmoräne (M 1967) und eines Kalt- und Warmphasen mit stadialem und in- Kryoturbationshorizontes (L 1958) un- terstadialem Charakter gegliedert werden kön- terteilt waren. nen. Nur in einem Vorkommen bei Abbenrode Nach geröllanalytischen Untersuchungen weist der untere Teil der Mittelterrassensedi- von W (2004) war in diesem Bereich mente eine Entkalkung auf, die möglicherweise eine Unterteilung dieser Sedimente nicht re- auf die Holstein-Warmzeit zurückgeführt wer- produzierbar. Im Einegebiet traten in einem den kann. In diesem Fall wäre der untere Teil Aufschluss südlich von Aschersleben in den der Mittelterrassensedimente in die späte Els- Mittelterrassensedimenten eine eingeschaltete ter-Kaltzeit zu stellen. Schluff -Kiesschicht mit einer darunterliegen- Eine sichere stratigraphische Einstufung der den geringmächtigen Grobkieslage aus nordi- Mittelterrassensedimente in die frühe Saale- schen Geröllen auf. Die Schluff -Kiesschicht Kaltzeit erfolgte neben der teilweisen Unter- wurde nach W (2004) aufgrund ge- und Überlagerung von Schmelzwassersedi- röllpetrographischer Zusammensetzung als menten durch ihre markante Höhenlage über Fließerde angesprochen. Die darunterliegende Vorfl uterniveau. Diese liegt im Bereich der Grobkieslage wies nach ihrer Dachziegellage- Innerste und Radau bei 15 m (B 1987) rung auf eine Fließrichtung nach Norden hin. sowie im Bereich der Holtemme, Bode, Selke Daher wurden die nordischen Gerölle als Re- und Eine bei 15-20 m (W 2004). Dage- sediment einer südlich gelegenen, präexistie- gen besitzen die Mittelterrassen im Ecker- und renden elsterzeitlichen Grundmoräne gedeutet. Ilsegebiet insbesondere im Bereich des Großen In dem selben Aufschluss war als weitere Aus- Fallsteins eine Höhe bis 25 m (F nahme ein markanter Kryoturbationshorizont 2002, W 2004). Für eine Deutung die- erhalten. Dagegen verteilen sich im nordöstli- ser Vorkommen als Mittelterrassensedimente chen Harzvorland die Kryoturbationen im Ver- spricht das geringe Auftreten nordischer Geröl- tikalbereich der Mittelterrassensedimente i.d.R. le. Eine weitere Erklärung für die markant gro- als unregelmäßige, lateral begrenzte Bildungen. ße Höhenlage im Bereich des Großen Fallsteins Daher wurde der im Aufschluss beobachtete erfolgt im Kapitel 4. Kryoturbationshorizont von W (2004) Für die Rekonstruktion des frühdrenthezeitli- als lokale Erscheinung angesehen, die eine kurz- chen Flussnetzes konnten im Untersuchungs- fristige, mehrphasige Aufschotterung eines kalt- gebiet die Mittelterrassensedimente nach ihrer zeitlichen Flusses (braided river) widerspiegeln. paläozoischen Geröllführung zu den Lieferge- Dagegen interpretierte F (2002) im bieten heutiger Harzfl üsse zugeordnet werden. Bereich zwischen Oker und Ecker in verschie- Hierbei sind die Mittelterrassensedimente denen Vorkommen aufgrund von Kryoturbati- teilweise durch einzelne markante Gerölle onshorizonten und Einschaltungen von Hoch- (“Leitgerölle”) oder spezifi sche Geröllspektren fl utlehm eine Zwei- bis Dreiteilung der Mittel- gekennzeichnet. B (1987) konnte auf 54 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN niedersächsischer Seite drei Flusssysteme un- Rammelsbachzufl uss, gekennzeichnet durch terscheiden. Das Innerstesystem, das nach dem hohen Kieselschieferanteil, lag weiter stromab. Geröllbestand überwiegend aus Grauwacken-, Flussabwärts fl oss das Ilse-Rammelsbachsystem Kieselschiefer- und Tonschiefergeröllen besteht, zwischen Großem Fallstein und Huy und dann hatte bis zum Salzgitterer Höhenzug einen nördlich des Großen Fallsteins im Bereich des ähnlichen Verlauf wie heute (Abb. 2). Ab der Großen Bruchs nach Westen. Talenge zwischen Salzgitterer Höhenzug und Weiter im Osten fl oss nach W (2004) Hainberg erfolgte der Abfl uss in nordöstlicher der Goldbach (hohe Diabasanteile) ab dem Richtung und nicht wie heute zur Leine. In Harzrand nach Nordosten nördlich von Qued- diesem Bereich sind Innerstesedimente bereits linburg der Bode zu. Die Bode, die durch seit W (1928) bekannt. Das Gosesys- den Zweiglimmergranit des Rambergmassivs tem, das nach dem Geröllbestand überwiegend charakterisiert ist, besaß im Bereich der heu- durch devonzeitliche Sandstein-/Quarzitgerölle tigen Holtemmemündung eine westlichere charakterisiert ist, besaß zur Mittelterrassenzeit Ausdehnung. Im Bereich von Oschersleben gegenüber heute zwei unterschiedliche Abfl üs- fl oss die Bode wie heute nach Osten zur Saale. se: Einen über Goslar-Jerstedt nach Westen Die Selke (hohe Grauwackenanteile) vereinigte zum Innerstesystem und einen über Immen- sich westlich von Aschersleben mit der Eine rode-Weddingen nach Nordosten zum Oker- (hohe Harzgangquarzanteile) als Selke-Einesys- system. Allerdings vertreten B (1987) tem und fl oss nach Nordwesten der Bode zu. und F (2002) eine unterschiedliche Ein möglicher Wipperabfl uss ab Aschersleben Auff assung über den zeitlichen Ablauf beider wurde aufgrund fehlender Karpholithgerölle Abfl usswege, so dass unklar bleibt, welcher der ausgeschlossen. beiden Abfl üsse der jüngere ist. Das von B (1987) bezeichnete Ostsys- tem, das die Oker, Radau, Ecker und Ilse um- fasst, konnte von ihm aufgrund der damaligen 3.4.3 Drenthevereisung Grenze zur DDR nur bedingt untersucht wer- den. B (1987) beschrieb ab dem Harly Glazigene Ablagerungen, die Mittelterrassense- einen gemeinsamen Abfl uss der Oker-Radau dimente überlagern, können dem Saale-Kom- nach Norden. Er ließ aber schon die Möglich- plex zugeordnet werden. Solche Vorkommen keit off en, dass die Ecker erst ab dem Großen sind vielerorts im Untersuchungsgebiet vor- Fallstein in das Ostsystem mündete. Ebenso handen. Vereinzelt liegen sie auch in unmit- zeichnete er schon einen Ilselauf nördlich des telbarer Nähe des Harzrandes (B 1983, Großen Fallsteins nach. W (2004) C 1983). Hierzu zählt insbesondere konnte aufgrund diff erenzierter Untersuchun- das Vorkommen bei der Innerste-Talsperre gen die Flussläufe der Ecker und Ilse rekonstru- (B 1987, F 2002), wo Stau- ieren (Abb. 2). Das Eckersystem, das insbeson- becken- und Schmelzwassersedimente sowie dere durch Eckergneisgerölle gekennzeichnet Reste von Geschiebelehm Mittelterrassensedi- ist, besaß gegenüber heute einen nordöstliche- mente überlagern. Weitere Vorkommen lassen ren Verlauf und mündete am Nordwestrand sich im östlichen Teil des Untersuchungsgebiets des Großen Fallsteins in das Große Bruch. Die im Bereich der Bode und Selke fi nden, wie z.B. Ilse mit ihrem hohen Geröllanteil an Ilsestein- das Grundmoränen-Vorkommen bei Warnstedt granit und Ackerbruchbergquarzit besaß harz- unmittelbar nördlich des Harzrandes (W- randnah eine östlichere Ausdehnung und der 2004). Nach diesen lokal auftretenden Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 55
Fundpunkten scheint ein saalezeitlicher Eis- serungsnetz der Schmelz- und Flusswässer vorstoß bis in Harzrandnähe belegbar zu sein während der maximalen Vergletscherungsphase (F 2002). Dieser Eisvorstoß wird in aussah. F (2002) kommt nach grober die Hauptdrenthezeit gestellt und entspricht Abschätzung der anfallenden Schmelz- und nach F (2002) der Zeitzer Phase Flusswässer auf enorme Wassermengen, die am bzw. nach L (1958) der Hamelner Pha- Eisrand in der Dimension eines mittleren bis se. Dagegen reichte der Inlandgletscher im großen europäischen Flusses abgefl ossen sein Drenthe 2 bis zum Allertal (F 2002) mussten. Eine Möglichkeit für den Verbleib des und das warthestadiale Eis bis zur Lüneburger Wassers ist die kurzfristige Speicherung in Eis- Heide (L 1964, H 1991). In einem stauseen, wie es in Ostdeutschland durch ent- Vorkommen bei Großalsleben wurde für den sprechende Staubeckensedimente nachgewiesen hauptdrenthezeitlichen Inlandgletscher nach wurde (E 1994). Solche Sedimente Geschiebelängsachseneinregelung eine Eisvor- wurden bislang im Untersuchungsgebiet nicht stoßrichtung aus Nordwest ermittelt (G- gefunden, so dass ein weiterer Abfl ussweg für & W 1998). Ein ähnlicher die Schmelz- und Flusswässer in Urstromtälern Wert ergab sich auch im Vorkommen bei Ab- und subglazialen Rinnen zu suchen ist. Ein benrode (F 2002). B (1987) solcher Abfl ussweg ist das Große Bruch, das als kommt bei seinen Untersuchungen auf einen West-Ost streichende, 2 bis 3 km breite und 40 Eisvorstoß aus nordöstlicher Richtung. Beim km lange Talung in 20 bis 30 km Entfernung Vorkommen bei Hoym westlich Aschersleben vom Harzrand verläuft. Das Große Bruch mün- wurden Werte aus Ost ermittelt (G det im Westen ins Okertal und im Osten geht es & W 1998). Die unterschiedlichen Eis- in den Unterlauf des Bodetals über. vorstoßrichtungen können an einigen Stellen Die Entstehung der Großen Bruch-Rinne ist durch die Morphologie beeinfl usst worden sein bislang noch nicht zweifelsfrei geklärt. Eine (B 1987, F 2002). tektonische Anlage wird ausgeschlossen, da die Angaben zur Mindestmächtigkeit des nor- Rinne die präglazialen Schichten und Struktu- dischen Inlandgletschers sind unsicher. Im ren im spitzen Winkel schneidet (F nördlichen Harzvorland gibt es vereinzelt et al. 2001, F 2002). Daher wird Hinweise, dass die Eisoberfl äche höher als 300 für die Rinne eine rein erosive Entstehung m ü. NN gelegen hat. Hierzu zählen die 280 angenommen. Der Rinneninhalt besteht von m ü. NN hoch gelegenen “Gletschertöpfe” im unten nach oben aus lokal auftretendem saa- Huy (S 1957, G 1998). Zu lezeitlichen Geschiebemergel, saalezeitlichen ähnlichen Ergebnissen kam auch K Schmelzwassersedimenten, weichselzeitlichen (1992), der im Raum Seesen-Goslar die Höhe Flusssanden, holozänen Beckenschluff en und der Geschiebegrenzen mit 290-320 m ü. NN Niedermoortorfen (F et al. 2001). angibt. Allerdings ist die stratigraphische Deu- Die Mächtigkeit dieser quartären Talfüllung ist tung der “Gletschertöpfe” und Geschiebegrenze mit 24 bis 60 m stark schwankend, so dass die im Einzelnen unklar. F (2002) gibt Quartärbasis in der Rinne z.T. Übertiefungen aufgrund dieser und ähnlicher Hinweise eine aufweist. Nach diesen Befunden wird für die Abschätzung für Eismächtigkeiten an: Rinne eine subglaziale Entstehung während • am Harzrand 50-70 m der Maximalverbreitung des Drentheeises • in 10 km Entfernung 160-180 m angenommen (F et al. 2001). Nach • in 15 km Entfernung über 200 m Vorstellung von F (2002) fl ossen mit Bis heute ist völlig ungelärt, wie das Entwäs- erosiver Wirkung unter dem Drentheeis unter 56 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
Druck stehende Schmelzwässer nach Westen Überlagert wird die Abfolge von 8 bis 22 m und vereinigten sich im Bereich der Okertal- mächtigem groben Harzschotter, der von P- Rinne mit aus Norden kommenden Schmelz- (1991) als “Schottersturz” gedeutet wurde. wässern. Diese fl ossen zusammen nach Süden Der grobe Harzschotter weist in diesem und in zum Eisrand ab. Von dort erfolgte der Abfl uss einem benachbarten Vorkommen einen nor- der Schmelzwässer auf oder unter dem Eisrand dischen Geröllanteil von 7 bis 8% auf. Diese parallel zum Harzrand in westliche Richtung Vorkommen werden von F (2002) (B 1987, F 2002). Hinweis als Kamesablagerungen gedeutet. Auf dem hierfür gibt eine von Goslar über Astfeld und stagnierenden Eis wurde das Material durch Langelsheim entlang des Gebirgsfußes verlau- von Süden kommende Harzfl üsse transportiert fende markante Talung. und in Spalten sowie in Kesseln abgelagert. Ein Die Große Bruch-Rinne hatte zumindestens ähnliches Vorkommen ist bei Warnstedt zu fi n- im Westteil eine Vorform durch eine fl uviatile den (W 2004). Hier lagern über einer Talung. Dies deuten Mittelterrassensediment- Grundmoräne 8 m Kies, der im Geröllbestand Vorkommen des Ilse-Rammelsbachsystems am wenig nordischen (5%) und viel paläozoischen Ost- und Nord-Rand des Großen Fallsteins Anteil (91-93%) aufweist. Der paläozoische an (F et al. 2001, W 2004). Geröllanteil kann dem Einzugsgebiet der Bode Dagegen kann für den östlichen Teil des Gro- zugeordnet werden. Ähnliche Vorkommen mit ßen Bruchs zwischen Hessendamm und dem geringem nordischen Geröllanteil und in der Bodetal eine prädrenthezeitliche Vorform eines Höhenlage einer Mittelterrasse wurden von durchgehenden Flusses oder in der Elster-Kalt- R & A (1975) bei Hal- zeit angelegtes Urstromtal, wie es von E berstadt sowie von B (1987) östlich der (2003) vermutet wurde, sicher ausgeschlossen Radau beschrieben und als “Mischsedimente” werden. Gründe hierfür sind das Fehlen von interpretiert. Dagegen wird das Vorkommen Terrassensedimenten und eindeutigen elster- bei Warnstedt von W (2004) vor al- zeitlichen Schmelzwasserablagerungen. lem nach seiner Höhenlage von 45 m über der Nach dem Drenthe-Maximalstand ist die heutigen Bode als proximale Schmelzwasser- Eismasse abgeschmolzen bzw. zerfallen. Die ablagerung gedeutet. Der hohe paläozoische Abschmelzphasen erfolgten sukzessive, so Geröllgehalt lässt sich auf Umlagerung älterer dass während dieser Zeit der Eisrand durch Bodesedimente zurückführen. Weiterhin deu- kleine erneute Vorstöße oszillierte, im wei- ten Überschiebungen und Verfaltungen in der teren Abschmelzprozess zerriss und so große Abfolge auf eine nachträgliche glazitektonische stagnierende Eismassen zurückließ. Dies ist Überprägung hin. Daher wird die gesamte durch Endmoränen und Kamesablagerungen, Abfolge als Stauchendmoräne gedeutet. Ein die z.T. von Grundmoränen unterlagert wer- weiteres Stauendmoränen-Vorkommen ist bei den, dokumentiert (F 2002). Solche Abbenrode aufgeschlossen. Hier liegt über den Vorkommen sind in Harzrandnähe zwischen Mittelterrassensedimenten Geschiebemergel, Bad Harzburg und Goslar bzw. im weiteren der von einem zweiten, z.T. deformierten Ge- Verlauf zwischen Astfeld und Langelsheim in schiebemergel überlagert wird. Darüber folgen Richtung Rhüden zu fi nden. Das Vorkom- 15 m mächtige Schmelzwassersedimente, die men am Tillyberg östlich von Astfeld weist im nach schuppenförmigem Aufbau und Über- Liegenden eine 2-3 m mächtige Grundmorä- schiebungen vom nordischen Inlandgletscher ne und darüber 3 m mächtige glazifl uviatile glazitektonisch überprägt wurden. Dieser Auf- Nachschüttsedimente auf (F 2002). schluss ist mehrmals beschrieben worden und Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 57 wurde zusammenfassend in F (2002) (F et al. 2001). Vorstellbar ist, dass dargestellt. F (1997, 2002) sieht in bislang nicht nachgewiesene lokale Eisstauseen dem Vorkommen bei Abbenrode eine eigen- südöstliche Gerölle zurückgehalten haben. ständige Eisrandlage und bezeichnet diese als “Abbenroder Randlage”. Mit dieser Randlage könnte auch das Stauchendmoränen-Vorkom- 3.4.4 Warthe-Stadium men bei Warnstedt korreliert werden. Nach Westen lässt sich die “Abbenroder-Randlage” Während des Warthe-Stadiums herrschten im aufgrund steilgestellter Schmelzwassersedimen- Untersuchungsgebiet periglaziale Bedingungen. te nördlich des Harlys und weiter im Westen B (1987) hält die geologischen Ver- aufgrund der Morphologie am Nordfuß des hältnisse während dieser Zeit für weitgehend Salzgitterer Höhenzuges vermuten. ungeklärt. Er vermutet für diese Zeit eine in- Die nächstjüngere Eisrandlage ist im Untersu- tensive Erosion, da sich die Harzfl üsse nach der chungsgebiet nicht mehr als durchgehende Eis- drenthezeitlichen Vergletscherung neue Wege front rekonstruierbar, sondern durch isolierte nach Norden bahnen mussten. F Endmoränen-Vorkommen dokumentiert. Ein (2002) vertritt die Auff assung, dass die großen solches Vorkommen beschrieb W Täler der Innerste, Oker, Ecker, Ilse und Hol- (1970) nördlich von Oschersleben, das er als temme bereits während der Drenthehauptver- “Endmoräne von Hornhausen-Druxberge” eisung durch subglaziale Erosion angelegt und bezeichnete. Ob auch das fragwürdige Vorkom- im Warthe-Stadium bereits von Harzgewässern men südlich des Großen Bruchs bei Jerxheim genutzt wurden. Zudem glaubt F zu dieser Randlage gehört, muss off en bleiben (2002) an verschiedenen Stellen im Bereich (F 2002). Jüngere Eisvorstöße erreich- der Oker, Ecker und Stimmecke nach mor- ten das Untersuchungsgebiet nicht mehr. phologischen Kriterien lokale Terrassenleisten In der darauff olgenden Vereisungsphase, dem ausgliedern zu können. Nach ihrer Höhenlage jüngeren Drenthe-Stadium (Drenthe 2), stieß über Vorfl uterniveau liegen diese mit 5 bis 8 das Inlandeis bis nach Leipzig vor und bildete m zwischen der Höhenlage der Mittel- und die Petersberger Eisrandlage (R 1964, Niederterrasse. Aufschlüsse wurden in den F 2002). Dessen Entwässerung im Sedimenten bisher nicht gefunden, aber nach Raum Leipzig-Halle-Bernburg beeinfl usste Sondierungen handelt es sich um sandigen Kies das Untersuchungsgebiet (R 1963, 1964, bis kiesigen Sand, in dem geröllpetrographisch F et al. 2001, F 2002). Harzgesteine dominieren. Allerdings konnte Danach ist das Schmelzwasser durch das Saa- keine repräsentative Kiesanalyse ausgewertet letal bis Bernburg und im weiteren Verlauf werden. Nach diesen Befunden sind die warthe- über Staßfurt, Oschersleben durch die Talung stadialen Terrassenleisten nicht eindeutig beleg- des Großen Bruchs gefl ossen. Ab Hornburg bar, aber unter der Annahme, dass im gesamten nahm das Schmelzwasser seinen Weg durch das Warthe-Stadium hochkaltzeitliches periglaziales Okertal in Richtung Norden zum Allertal. Zu Klima herrschte, nicht auszuschließen. dieser Zeit wurde die Große Bruch-Rinne noch einmal als Urstromtal reaktiviert (F 2002). Somit ist ein Teil der glazifl uviatilen Rinnenfüllung in diese Zeit zu stellen, wobei es nach geröllpetrographischer Auswertung keine Hinweise auf das Einzugsgebiet der Saale gibt 58 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
3.5 Eem-Warmzeit 3.6 Weichsel-Kaltzeit
Den derzeitigen zusammenfassenden Untersu- Während der Weichsel-Kaltzeit erreichten we- chungsstand über eemzeitliche Sedimente und der die nordischen Inlandgletscher noch deren Bildungen im nördlichen Harzvorland liefert Schmelzwässer das Untersuchungsgebiet, so F (2002). Hiernach sind nur wenige dass hier periglaziale Bedingungen vorherrsch- solcher Vorkommen im Untersuchungsgebiet ten. Unter diesen Bedingungen haben sich bekannt. Hierzu zählen die Eem-Vorkommen Löss, fl uviatile Niederterrassensedimente und bei Isingerode (R M 1966) Fließerden abgelagert. Hinzu kommen die typi- und Aschersleben (M 1967). Am Ende schen periglazialen Prozesse wie Eiskeilbildun- der Saale-Kaltzeit wurden die warthestadialen gen, Kryoturbationen und interstadiale Boden- Sedimente erodiert, so dass zu Beginn der Eem- horizonten. Von F (2002) wurden im Warmzeit die Flüsse etwa ihr heutiges Niveau Weddebach- und im Stimmecketal zwei jung- erreichten. Dies deutet der fossile Eem-Boden pleistozäne Lössprofi le aufgenommen. Unter bei Isingerode an, der nach seiner Höhenlage dem holozänen Boden liegen zwei Nassböden, etwa im heutigen Auenniveau liegt. In dem die durch eine Lössschicht getrennt werden. Vorkommen wird ein Rest einer eemzeitlichen Darunter folgen ein Verbraunungs- und Ver- Parabraunerde, der als Bt-Horizont erhalten lehmungshorizont bzw. Relikte eines braunen ist, von einem Bleichhorizont sowie drei Hu- Bodens, der von mächtigem Löss unterlagert muszonen überlagert (R M wird. Neben den Humuszonen bei Isingerode 1966). Nordwestlich von Aschersleben wurden (R M 1966), die in die bei der Bildung einer postdrenthezeitlichen Tal- Altweichselzeit gestellt werden, entsprechen depression über dem Salzrücken des Aschers- die braunen Böden der Mittelweichsel- und die lebener Sattels u.a. eemzeitliche Seekreide und Nassböden der Jungweichselzeit (F Mudden abgelagert (M 1967). Weitere 2002). Eine weitere bedeutende weichselzeit- pedogenetische Anzeichen der Eem-Warmzeit liche Ablagerung stellen die in den Flusstälern stellen Karbonatzementierungen dar. Solche auftretenden Niederterrassensedimente dar, die Zementierungen sind in einem Vorkommen als kaltzeitliche Aufschotterung in verwilderten bei Aschersleben aufgeschlossen (W Flusssystemen (braided river) entstanden sind. 2004). Hier weisen im oberen Bereich der Nach ihrer Höhenlage liegen diese mit 0 bis 1 Mittelterrassensedimente, die am Top von Löss m über Vorfl uter in Talauenniveau (B überdeckt werden, z.T. starke Kalkzementati- 1987, W 2004). Allerdings weisen onen und Konkretionen auf. Wenn auch die F (2002) und B (1987) darauf Zementationen nicht näher untersucht wurden, hin, dass die bisher auskartierten Niederterras- so kann von einer beginnenden Zementierung sensedimente im oberen Bereich einen größe- in der Eem-Warmzeit ausgegangen werden, die ren Anteil an holozänem Schotter beinhalten sich bis ins Holozän fortgesetzt hat. Zu solchen können. Ergebnissen kam E (2002) bei seinen Vielerorts sind im oberen Bereich der Mittelter- Untersuchungen von karbonatischen Zemen- rassensedimente, die nur von geringmächtigem tationen in pleistozänen Lockersedimenten in Löss überdeckt werden, bis zu 2 m tiefe weich- Nordwest-Deutschland. Hiernach konnte im selzeitliche Kryoturbationshorizonte ausgebil- Großteil der Vorkommen die Hauptzementati- det. Diese Kryoturbationen weisen damit eine onsphase in die Eem-Warmzeit gestellt werden. sehr viel größere Dimension auf, als die mittel- pleistozänen Formen. Ursache für ihre Bildung Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 59 war der längere periglaziale Zeitraum. Dies gilt ner Sedimente eine wichtige stratigraphische auch für die in den Mittelterrassensedimenten Leitfunktion. oder in Geschiebelehm auftretenden Eiskeile, Bislang ungeklärt ist die pleistozäne Erosion die im Vergleich zu den älteren die größten und die daraus folgende Flusstalbildung, die Breiten und Tiefen besitzen. In verschiedenen zu den markanten Höhenlagen der Terrassen- Aufschlüssen werden die Kryoturbationen oder sedimente führte. M (1999) führt die Eiskeile von Fließerden überlagert, die bis 0,8 Ursache für die quartäre Talerosion u.a. auf m mächtig werden können. Die Fließerde kann tektonische Hebung zurück. Hinweis für post- auf das ausgehende Hochglazial und Spätglazial mittelterrassenzeitliche tektonische Hebung der Jungweichselzeit eingegrenzt werden (F- liefern nach F (2002) die markant 2002). großen Höhenlagen von Mittelterrassensedi- ment-Vorkommen am Süd- und Ostrand des Großen Fallsteins. Der Große Fallstein bildet eine durch Salzaufstieg bedingte Struktur und 4 Fazit führte in diesem Bereich aufgrund junger He- bung zu den außergewöhnlichen Höhenlagen. Aus dem nördlichen Harzvorland stellen die Zudem liegen der Große Fallstein und die Untersuchungsergebnisse der pleistozänen Se- südlich angrenzenden Gebiete im Bereich der dimente ein Bindeglied zu den Ergebnissen aus Eichsfeld-Altmark-Schwelle, die nach P dem Weser-Leinegebiet (L 1958, 1960) (1993) seit dem Oberkarbon als Hochgebiet im Westen und aus dem Saale-Elster-Muldege- aktiv ist. So werden im Bereich dieser Schwelle biet (R , , E , , im südlichen Harzvorland bei Osterode pleisto- , K 1995) im Osten dar. Insbesonde- zäne Flusslaufänderungen auf mittel- und jung- re für den Saale-Komplex und für die Weichsel- pleistozäne Hebung zurückgeführt (J Kaltzeit lässt sich aufgrund der vielen Vorkom- 1995). Dagegen sieht W (2004) die men die stratigraphische Abfolge rekonstruie- große Höhenlage der Mittelterrasse am Großen ren und hieraus eine grobe Klimaentwicklung Fallstein als Folge der verstärkten Erosion durch herleiten. Dennoch bleiben für die pleistozäne die postmittelterrassenzeitliche Laufänderung Entwicklungsgeschichte eine Menge Fragen und damit verbundener Laufverkürzung des off en. Hierzu zählt das Entwässerungsnetz der Ilse-Rammelsbachsystems zur Oker. Schmelzwässer während der Elster- und Saale- Eine weitere Ursache für die Talerosion wird von Kaltzeit. Einen Hinweis hierfür liefern u.a. die F (2002) im Abschmelzen des spätsaa- Große Bruch- und die Okertal-Rinne, in denen lezeitlichen Permafrostbodens gesehen. Hierbei sich eine Entwässerung der Schmelzwässer nach wurden in den Flusstälern warthestadiale Flussse- Süden zum damaligen Eisrand andeutet. dimente, wie vereinzelte Fundpunkte im Bereich Die wenigen im Untersuchungsgebiet verteil- der Oker und Ecker vermuten lassen, weitestge- ten warmzeitlichen Bildungen können nur im hend ausgeräumt. Nach M (1999) kann stratigraphischen Verband zu Mittelterrassen- ein Teil der quartären Talerosion u.a. auf einen sedimenten datiert werden. Auch die Schmelz- Wechsel der Klimabedingungen zurückgeführt wasserablagerungen werden nur aufgrund ihrer werden. Besonders an der Grenze Saale-Kaltzeit/ Lage zu Mittelterrassensedimenten der jeweili- Eem-Warmzeit bzw. Eem-Warmzeit/Weichsel- gen Kaltzeit zugeordnet. Somit bekommen im Kaltzeit kam es zum Wechsel von sedimentärem Untersuchungsgebiet die Mittelterrassensedi- zu erosivem Verhalten eines Flusses (B mente für die zeitliche Einordnung pleistozä- 1969, V 1993). 60 HANS-JÜRGEN WEYMANN, LUDGER FELDMANN & HENNING BOMBIEN
F (2002) deutet das heutige Fluss- mit dem Aufbau eines Permafrostbodens, an- talnetz als ein unter dem Drentheeis sub- gezeigt durch Fließerden und Eiskeile. Durch glaziär, erosiv anlegtes Rinnensystem, das in weitere Abkühlung kam zur Ablagerung der un- der Abschmelzphase des Drentheises wieder teren Mittelterrassensedimente. Der darauff ol- Harzgewässer aufnahm. Regional führten gende Hochfl utlehm dokumentiert eine kurz- nach B (1987) und W (2004) fristige Wiedererwärmung, allerdings herrsch- auch mächtige Schmelzwasserablagerungen des ten immer noch periglaziale Bedingungen vor. saalezeitlichen Inlandeises zu Flusslaufände- Anzeiger hierfür sind Kryoturbationen. Die rungen. Dies hatte z.B. die Laufänderung des anschließende Abkühlung mit Ablagerung der Ilse-Rammelsbachsystems zur Folge, als in der mittleren und oberen Mittelterrassensedimente Abschmelzphase zwischen Großem Fallstein wurde durch eine kühle interstadiale Zeit mit und Huy der Inlandgletscher lag und so den Kryoturbationen unterbrochen. Im Drenthe- alten Flussweg nach Norden versperrte (W- Hochglazial erfolgte die zweite Vergletscherung 2004). Hinweise hierfür liefern in diesem des nördlichen Harzvorlands. Danach schlossen Raum mächtige Schmelzwasserablagerungen. sich ohne nachweisbare klimatische Unterbre- Nach den im Untersuchungsgebiet verbreiteten chung die Drenthe 2- und Warthevereisung an, Sedimenten sowie warmzeitlichen Böden lässt die beide das Harzvorland nicht erreichten. sich eine Aussage über die klimatische Ent- In der Eem-Warmzeit lagen die Temperaturen wicklung für das Pleistozän der Region machen zum Klimaoptimum über den maximalen ho- (F 2002): lozänen Werten. Eindeutige Klimaanzeiger ergeben sich erst mit Die Weichsel-Kaltzeit begann mit einer raschen den Ablagerungen der Elster-Kaltzeit (Tab. 1). Abkühlung unter 0° C, worauf Fließerden hin- Zunächst kam es zur Aufschüttung der Ober- weisen. Danach kam es unter interstadialen terrassensedimente, die unter periglazialen Bedingungen zur Bildung von humosen Zo- Bedingungen geschah. Die anschließende els- nen. Darauf folgende Fließerden zeigen wieder terzeitliche Vergletscherung ging mit einer star- periglaziale Bedingungen an. Im Mittelweich- ken Temperaturerniedrigung einher. Die Jah- sel führte eine Erwärmung zur Bildung eines resdurchschnittstemperatur lag im nördlichen braunen Bodens, der anschließend periglazial Harzvorland weit unter 0° C (kontinuierlicher überprägt wurde. Das Weichsel-Hochglazial Permafrost). zeigt mit Niederterrassensedimenten, Löss Die darauff olgende Holstein-Warmzeit war sehr und Eiskeilen periglaziale Bedingungen an. Im wahrscheinlich etwas wärmer als das Holozän. Spätglazial folgte eine Wiedererwärmung mit Der Saale-Komplex begann in der Fuhne-Kalt- kurzen Klimarückschlägen, die zur Bildung von zeit mit einer Abkühlung. Kryoturbationen und Fließerden führte. Mit dem Holozän begann Eiskeile deuten auf Permafrost mit Jahresmittel- eine warm-feuchte Klimaentwicklung, die bis temperaturen weit unter 0° C und periglaziale heute andauert. Verhältnisse hin. In der folgenden Dömnitz- Wacken-Warmzeit haben mit Jahresmittel- schnittstemperaturen bis 10° C, belegt durch Bodenbildung, interglaziale Klimaverhältnisse 5 Schriftenverzeichnis geherrscht. Die folgende Abkühlungsphase mit Aufschüttung der Mittelterrassensedimente lief B , A. S, H. (1926): Erläute- stufenweise mit zwischengeschalteten intersta- rung zur Geologischen Karte von Preußen dialen Erwärmungsphasen ab. Die Zeit begann und benachbarten deutschen Landen, Blatt Das Pleistozän des nördlichen Harzvorlands 61
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