Inaugural-Dissertation Zur Erlangung Der Doktorwürde Der Naturwissenschaftlich-Mathematischen Gesamtfakultät Der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
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Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Naturwissenschaftlich-Mathematischen Gesamtfakultät der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg vorgelegt von: Diplom-Geograph Ingmar Holzhauer aus: Seeheim-Jugenheim Tag der mündlichen Prüfung: 30.10.2013 \ Schwetzinger Hardt seit dem Würm-Hochglazial Gutachter: Prof. Dr. Olaf Bubenzer Prof. Dr. Bernhard Eitel Eisinger, L. (1854): Beiträge zur Topographie und Geschichte der Stadt Rastatt, S. 1. Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................. X Tabellenverzeichnis ..............................................................................................................XIII Vorwort .................................................................................................................................XIV Zusammenfassung.............................................................................................................. XVII Summary ................................................................................................................................ XX [ ...............................................................XXIII Horizontsymbolen .............................................................................................................XXIV 1 Einleitung .............................................................................................................................. 1 1.1 Problemstellung ............................................................................................................. 1 1.2 Zielsetzung ..................................................................................................................... 3 2 Einführung in das Untersuchungsgebiet ........................................................................... 5 2.1 Lage, geomorphologische Grundzüge und naturräumliche Verortung .......................... 5 2.2 Der geologische Rahmen des Untersuchungsgebietes ...................................................8 2.3 Grundzüge des regionalen Klimas ............................................................................... 10 2.4 Vegetationsgeographischer Überblick ..........................................................................11 2.5 Hydrologie rezenter rheintributärer Fließgewässer ......................................................14 2.6 Regionale Siedlungs- und Nutzungsgeschichte ........................................................... 15 2.6.1 Nutzungsgeschichte der Schwetzinger Hardt ...................................................19 2.6.2 Historischer Bergbau im Einzugsgebiet des Leimbachs ..................................23 3 Landschaftsgeschichte des Oberrheingrabens seit dem Würm-Hochglazial ...............24 3.1 Stratigraphische Gliederung des Würm-Spätglazials und des Holozäns ..................... 24 3.2 Landschaftsgeschichte am nördlichen Oberrhein seit dem Würm-Hochglazial ..........28 3.2.1 Das Würm-Hochglazial im Oberrheingraben ...................................................28 3.2.1.1 Bildung der Rhein-Niederterrasse ........................................................28 3.2.1.2 Äolische Dynamik im Hochglazial ...................................................... 31 Inhaltsverzeichnis V 3.2.2 Das Würm-Spätglazial im Oberrheingraben ....................................................32 ...... 32 3.2.2.2 Geomorphogenese im Spätglazial: das äolische Prozessgeschehen .... 35 3.2.2.3 Geomorphogenese und Charakteristika der Binnendünen ...................37 3.2.3 Das Holozän im Oberrheingraben ....................................................................38 3.2.3.1 Stabilisierung der holozänen Fluvialdynamik ......................................39 3.2.3.2 Holozäne Bodenbildungen auf jungquartären Lockersubstraten ......... 39 3.2.3.3 Anthropogene Landschaftseingriffe seit dem Mittelholozän ............... 41 3.2.3.4 Bodenerosion und Auelehmbildung im Mittelalter ..............................43 3.2.3.5 Bodenerosion auf Flugsandstandorten und Flugsandmobilisation .......44 3.2.4 Flussgeschichtliche Besonderheiten .................................................................46 3.2.4.1 Neckarschwemmfächer und Bergstraßenneckar .................................. 46 3.2.4.2 Kinzig-Murg-Rinne ..............................................................................47 3.2.4.3 Vereinigung von Kinzig-Murg-Fluss und Bergstraßenneckar ..............52 4 Methoden ............................................................................................................................ 53 4.1 Geländearbeiten............................................................................................................ 53 4.1.1 Geoelektrische 2D Tomographie (ERT) ...........................................................53 4.1.2 Sedimentologisch-pedologische Aufnahme .....................................................55 [" .................................................................................... 55 4.1.2.2 Rammkern- und Bohrstocksondierungen .............................................55 4.1.2.3 Aufschlüsse ...........................................................................................56 4.2 Laborarbeiten und Analytik.......................................................................................... 57 4.2.1 Sedimentologisch-bodenkundliche Untersuchungen .......................................57 4.2.1.1 Korngrößenanalyse ...............................................................................57 4.2.1.2 Geröllanalysen ......................................................................................57 4.2.1.3 Feinheitsgrad ........................................................................................58 4.2.1.4 Schwermineralanalysen ........................................................................59 4.2.1.5 Mikromorphologische Studien an Bodendünnschliffen .......................62 4.2.1.6 Magnetische Suszeptibilität ..................................................................62 4.2.2 Bodenchemische Untersuchungen ...................................................................63 4.2.2.1 Bestimmung der pH-Werte ...................................................................63 4.2.2.2 Bestimmung von Corg und Canorg ............................................................ 64 4.2.2.3 Quantitative CNS-Elementaranalyse ....................................................65 4.2.2.4 Messung und Bestimmung der pedogenen Fe-Oxide .......................... 65 4.2.2.5 Bestimmung von Gesamteisen (Fet), Zn und Cd ..................................67 4.2.2.6 Gesamtelementgehalte von Na, K, Ca, Mg, Mn, P, Fe, Pb und Zn ......67 4.2.3 Altersdatierungen .............................................................................................68 VI Inhaltsverzeichnis 5 Untersuchungsergebnisse ..................................................................................................69 5.1 Zentrale Bereiche der Schwetzinger Hardt .................................................................. 69 5.1.1 Untersuchungsgebiet Walldorf-Langer Berg ....................................................69 5.1.1.1 Geoelektrische Tomographien ..............................................................69 #[$""% ..................................................... 71 5.1.1.3 Diskussion und Zwischenfazit ............................................................. 76 5.1.2 Untersuchungsgebiet Sandhausen-Bandholz-Nord ..........................................77 5.1.2.1 Geoelektrische Tomographien ..............................................................77 #[$""% ..................................................... 77 5.1.2.3 Diskussion und Zwischenfazit ............................................................. 81 5.2 Verzahnungsbereich Schwetzinger Hardt–Ostrandsenke–Kraichgau ..........................82 5.2.1 Untersuchungsgebiet Sandhausen-Große Mühllach-Pferdstrieb ..................... 82 5.2.1.1 Geoelektrische Tomographien ..............................................................82 #[&'&$""%*%/< ....... 85 5.2.1.3 Mikromorphologische Befunde (Große Mühllach) ..............................89 #[$""%*%"< ........................ 91 5.2.1.5 Schnitt Geoelektrische Tomographie Sh-Pferdstrieb 3 ........................ 95 5.2.1.6 Mikromorphologische Befunde (Pferdstriebdüne) ...............................96 5.2.1.7 Diskussion und Zwischenfazit ............................................................. 97 5.2.2 Untersuchungsgebiet Sandhausen-Gewann See ...............................................99 5.2.2.1 Geoelektrische Tomographien ..............................................................99 #[= ............................................. 101 5.2.2.3 Mikromorphologische Befunde ..........................................................104 5.2.2.4 Diskussion und Zwischenfazit ........................................................... 107 5.2.3 Untersuchungsgebiet Nußlocher Wiesen .......................................................108 5.2.3.1 Geoelektrische Tomographie ..............................................................109 #[= ............................................. 109 5.2.4 Untersuchungsgebiet Wiesloch-Frauenweiler ................................................110 5.2.4.1 Geoelektrische Tomographien ............................................................110 #[= ............................................. 112 5.2.4.3