8600-3

SCHOTTERSYSTEME ZWISCHEN DEM THURTAL UND

Geologischer Bericht

Bericht zuhanden des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorates ENSI

Verfasser: Erich R. Müller, Frauenfeld

Zürich, 30. April 2010

Bericht Nr. 8600-3

Im Rahmen des Sachplans geologische Tiefenlager, Etappe 1, sind die Fragen be- züglich glazialer Tiefenerosion und der relativen Datierung von Talfüllungen von Be- deutung; insbesondere sind die Prozesse im Gebiet zwischen dem Thurtal und Schaffhausen von Interesse.

Die vorliegende Studie dokumentiert den Kenntnis- und Interpretationsstand von Erich R. Müller. Die Arbeiten erfolgten unter administrativer Leitung und grafischer Beihilfe der für das ENSI als Experte tätigen Dr. von Moos AG.

Der Bericht wurde im Auftrag des ENSI erstellt. Der Autor Erich R. Müller hat seine eigenen Ansichten und Schlussfolgerungen dargestellt. Diese müssen nicht unbe- dingt mit denjenigen des ENSI bzw. der Dr. von Moos AG übereinstimmen.

Erich R. Müller Beratender Geologe SIA

Laubgasse 8 CH-8500 Frauenfeld

Tel-Nr.: 052 720 68 54 Fax-Nr.: 052 722 45 32 E-mail: [email protected]

BERICHT NR. 09-02

GEOLOGISCHER BERICHT

PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME ZWISCHEN DEM THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“

Auftraggeber: Eidg. Nuklearsicherheits-Inspektorat ENSI Industriestrasse 19 5200 Brugg

vertreten durch:

Dr. von Moos AG Beratende Geologen und Ingenieure Bachofnerstrasse 5 8037 Zürich

FRAUENFELD, 7. April 2010

[Macintosh HD:Users:kdubach:Desktop:Bericht Schottervorkommen Thurtal-Schaffhausen - Entwurf 2010-04-30.doc] PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 2 von 46

Inhaltsverzeichnis Seite

1. Ausgangslage und Zielsetzung

2. Felsoberfläche im Raum Thurtal - Schaffhausen 2.1. Allgemeine Eigenschaften der Felsoberfläche 2.2. Höhenlagen der Felsoberfläche 2.3. Morphogenese der Felsoberfläche 2.4. Lokale Gegebenheiten 2.4.1 Klettgaurinne 2.4.2 Seebachtalrinne 2.4.3 - – Rinne 2.4.4 – Langwiesen – Rinne 2.4.5 Rheinfallrinne

3. Buechberg-Schotter 3.1 Allgemeine Eigenschaften 3.2 Begrenzung 3.3 Unterlage 3.4 Oberfläche 3.5 Mächtigkeiten 3.6 Schlüsselrolle des „Basadingen-Tons“

4. Ittingen-Schotter 4.1. Allgemeine Eigenschaften 4.2 Begrenzung 4.3 Unterlage 4.4 Oberfläche 4.5 Mächtigkeiten

5. Rinnenschotter 5.1 Allgemeine Eigenschaften des Rinnenschotters 5.2 Spezielle Eigenschaften des Rinnenschotters von Diessenhofen – Schaffhausen resp. Schaffhauser Rinnenschotters sensu GRAF 5.3 Begrenzung 5.4 Unterlage 5.5 Oberfläche 5.6 Mächtigkeiten

6. Folgerungen 6.1 Zum Buechberg-Schotter 6.2 Zum Ittingen-Schotter 6.3 Zum Rinnenschotter

7. Offene Fragen

8. Zusammenfassung

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Figuren Fig. 1: Ursprüngliche Verbreitung des Buechberg-Schotters und teilweise des Solenberg-Schotters sowie der entsprechenden Eisrandlage Fig. 2: Entwässerungssystem zwischen Tieferem Deckenschotter und Möhlin-Eis- zeit Fig.3: Ittingen-Schotter

Abbildungen Abb. 1: Profilschnitt durch den Buechberg-Schotter aus MÜLLER, E., 1995, Abb-4: Profil A Abb.2: Profilschnitt durch den Buechberg-Schotter aus MÜLLER, E., 1995, Abb-4: Profil B Abb.3: Profilschnitt durch die Rinnenschotter in Schaffhausen aus KEMPF ET AL., 1986 Abb-144: Profil Feuerthalen-Güterbahnhof Schaffhausen Abb.4: Profilschnitt durch die Rinnenschotter östlich von Schaffhausen aus MÜLLER, E., 1997 Abb-5: Profil Herblingertal-Schaarenwis

Anhänge Anhang 1: Darstellung in Profilschnitten Anhang 2: Schlüsselbohrungen zu den tiefliegenden Schottersystemen im Raum Schaffhausen – Thurtal Anhang 3: Korrelationstabelle nach GRAF, H.R., 2009-11-19

Anhang 4: Erosions- und Ablagerungsprozesse im Umfeld der genese der Schottersysteme

Anhang 5: Relatives Ablagerungsschema der Gesteinsserien zwischen dem Thurtal und dem Raum Schaffhausen

Beilagen Beilage 1: Felsisohypsen – Situation 1 : 50‘000 Beilage 2: Buechberg-Schotter – Geologische Situation 1 : 50‘000 Beilage 3: Ittingen-Schotter – Geologische Situation 1 : 50‘000 Beilage 4: Rinnenschotter – Geologische Situation 1 : 50‘000 Beilage 5: Profilschnitte durch die Schottersysteme zwischen dem Thurtal und Schaffhausen (10 x überhöht)

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Ausgewählte Literatur

ANDRESEN, HANS, 1979: Beiträge zur Kenntnis des Ittinger Schotters. Mitt. thurg. natf. Ges. 43, 75-81.

BÜCHI + MÜLLER AG, 1999: Grundwasseruntersuchung Thur – Rhein / Cholfirst – Seerücken; Schlussbericht. Auftraggeber: Amt für Umwelt des Kantons und Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich. (unveröffentlichtes Gutachten).

FRANGI, TANJA, 1997: Geologie und Landschaftsgeschichte im Norden der Kantone Thurgau und Zürich. Diplomarbeit ETHZ, unveröffentlichtes Manuskript.110 S.

FRANGI, TANJA & SZEPESSY, DANIEL, 2003: Spezielle Schottervorkommen zwischen Thur und Rhein. Mitt. thurg. natf. Ges. 59, S. 189 197; Druck: Ströbele, Romanshorn.

FREIMOSER, MATTHIAS, 1989: Die geologischen Verhältnisse entlang der N 4-Trasse im Gebiet Schaffhausen Flurlingen. In: Tief- und Untertagbauten im Raum Schaffhausen Referate der Herbsttagung vom 5. Oktober 1989 in Schaffhausen. Mitteilungen der Schweizerischen Gesellschaft für Boden- und Felsmechanik, Zürich, Nr. 120, 13-16.

GEYER, OTTO F., SCHOBER, THOMAS & GEYER, MATHIAS, 2003: Die Hochrhein-Regionen zwi- schen Bodensee und Basel. Sammlung geologischer Führer 94; Gebrüder Borntraeger, Berlin Stuttgart.

GRAF, HANS RUDOLF, 1996: Zur Entstehung der obersten Lage der Klettgau-Rinnenschotter und ihrer Deckschichten Kanton Schaffhausen, Schweiz; Baden-Württemberg, Deutsch- land). Jber. Mitt. Oberrhein. geol. Ver., N.F. 78, 399-416, Stuttgart.

GRAF, HANS RUDOLF, 2000: Quartärgeologie zwischen Rhein, Thur und Aare (Exkursion G). In: Jber. Mitt. Oberrhein. Geol. Ver., N.F. 82. GRAF, HANS RUDOLF, 2003: Geschichte des unteren Thurtales. In: Beiträge zur Geologie des Kantons Thurgau, Mitteilungen der TNG, Nr. 59.

GRAF, HANS RUDOLF, 2009-11-19: Korrelationstabelle Möhlin- bis Birrfeld-Eiszeit. Unveröffentlichtes Manuskript. GRAF, HANS RUDOLF & MÜLLER, BENJAMIN U., 1999: Das Quartär: Die Epoche der Eiszeiten. In: BOLLIGER, THOMAS (ed.): Geologie des Kantons Zürich. Stiftung Geologische Karte des Kantons Zürich; Ott Verlag Thun, S. 71-95. GRAF, HANS RUDOLF & HOFMANN, FRANZ, 2000: Eiszeitgeologie im oberen Klettgau. In: Jber. Mitt. Oberrhein. Geol. Ver., N.F. 82.

HOFMANN, FRANZ, 1994: Beobachtungen zur Quartärgeologie des Schaffhauser Klettgaus Schweiz). Eclogae geol. Helv. 87/1: 241-263, Birkhäuser Verlag, Basel.

HOFMANN, FRANZ, 1996: Zur plio-pleistozänen Landschaftsgeschichte im Gebiet Hochrhein- Wutach-Randen-Donau: Geomorphologische Überlegungen und sedimentpetrographi- sche Befunde. Eclogae geol. Helv. 89/3, 1023-1041, Birkhäuser Verlag, Basel. KADEN, DONALD, 1987: Die Geologie der Umgebung der Kartause Ittingen. Mitt. thurg. natf. Ges., 48: 8-14.

KEMPF, TH., FREIMOSER, M., HALDIMANN, P., LONGO, V., MÜLLER, E., SCHINDLER, C., STYGER, G. & WYSSLING, L., 1986: Die Grundwasservorkommen im Kanton Zürich. Erläuterungen zur Grundwasserkarte 1:25'000. Hrsg.: Direktion der öffentlichen Bauten des Kantons Zürich gemeinsam mit der SGK. Beitr. Geol. Schweiz, geotech. Ser., Liefg. 69., Küm- merly & Frey, Bern. KEMPF, THEO & LABHART, WALTER, 2003: Die Grundwasservorkommen im Kanton Thurgau. Erläuterungen zur Grundwasserkarte 1:25'000. Hrsg.: Amt für Umwelt des Kantons Thurgau. Amt für Umwelt des Kantons Thurgau; Druck Huber & Co. AG, Frauenfeld.

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MÜLLER, ERICH R., 1995: Neues zur Geologie zwischen Thur und Rhein. Mitt. thurg. natf. Ges. 53, 9-42, Druck: Ströbele, Romanshorn. MÜLLER, ERICH R., 1996: Die Ittinger Schotter und ihr morphogenetisches Umfeld. Eclogae geol. Helv. 89/3, 1077-1092, Birkhäuser Verlag, Basel.

MÜLLER, ERICH R., 1997: Grundwasservorkommen im Kanton Schaffhausen. Mitt. natf. Ges. Schaffhausen. 42, 1-33, Kuhn-Druck AG Neuhausen. MÜLLER, W. H., NAEF, H. & GRAF, H. R., 2002: Geologische Entwicklung der Nordschweiz, Neotektonik und Langzeitszenarien. Technischer Bericht NTB 99-08. Nagra, Baden.

NAEF, HEINRICH & FRANK, STEPHAN, 2009: Neue Erkenntnisse zur Entstehung und zum Auf- bau des Thurtaler Grundwasserträgers zwischen Bürglen und Niederneunforn. Mitt. thurg. natf. Ges. 63, S. 63-106; Druck: Ströbele, Romanshorn.

PREUSSER, FRANK & GRAF, HANSRUEDI, 2002: Erste Ergebnisse von Lumineszenzdatierun- gen eiszeitlicher Ablagerungen der Nordschweiz. Jber. Mitt. oberrhein. geol. Ver., N.F. 84, 419-438, Stuttgart.

REY, ROGER, 1995: Geotechnische Folgen der glazialen Vorbelastung von Seebodenablagerungen. Beitr. Geol. Schweiz, Geotechn. Serie 89, Schweiz. geotechn. Komm.; 68 S.; Vontobel Druck AG, Wetzikon.

SCHINDLER, CONRAD, 1985: Geologisch-geotechnische Verhältnisse in Schaffhausen und Umgebung, mit einem palynologischen Beitrag von Brigitta Amman-Moser. Beiträge zur Geologie der Schweiz, Kleinere Mitteilungen Geotechnische Serie Nr. 74. Kümmerly & Frey, Bern, Druck: Kühn & Co. Schaffhausen.

SCHREINER, ALBERT, 1968: Eiszeitliche Rinnen und Becken und deren Füllung im Hegau und Bodenseegebiet. Jh. geol. Landesamt Bad.-Württemb., Band 10; Herder KG, Freiburg i.Br..

SCHREINER, ALBERT, 1983: Geologische Karte 1:25'000 von Baden-Württemberg, Blatt 8218 Gottmadingen, mit Erläuterungen. Geol. Landesamt Bad.-Württemb., Freiburg i.Br.; Lan- desvermessungsamt Baden-Württemberg, Stuttgart.

SCHREINER, ALBERT, 1992: Geologische Karte 1:50'000 von Baden-Württemberg, Blatt Hegau und westlicher Bodensee, mit Erläuterungen. 3. Auflage. Geol. Landesamt Bad.- Württemb., Freiburg i.Br.; Landesvermessungsamt Baden-Württemberg, Stuttgart.

STÖCKLI, OTHMAR, 1996: Geologie und Landschaftsgeschichte des Gebiets von Etzwilen Basadingen Diessenhofen Kt. Thurgau und Zürich). Diplomarbeit ETH, Zürich (unveröf- fentlicht) SZENKLER, CHRISTA & BOCK, HELMUT, 1999: Quartärgeologie und Rohstoffgeologie im Singe- ner Beckenkomplex – Westliches Rheingletschergeiet (Hegau, Landkreis Konstanz) (Exkursion K am 9. April 1999). In: Jber. Mitt. Oberrhein. Geol. Ver., N.F. 81. SZEPESSY, DANIEL, 1999: Untersuchungen zur Geologie im Rheingebiet zwischen Diessen- hofen (TG) und Feuerthalen (ZH). Diplomarbeit ETH, Zürich (unveröffentlicht).

VERDERBER, RAINER, 2003: Quartärgeologie im Hochrheingebiet zwischen Schaffhausen und Basel. Z. dtsch. geol. Ges , 154/2-3, S. 369-406, E. Schweizerbart'sche Verlagsbuch- handlung, Stuttgart.

VILLINGER, ECKHARD, 1998: Zur Flussgeschichte von Rhein und Donau in Südwestdeutsch- land. Jber. Mitt. oberrhein. geol. Ver., N.F. 80, 361-398, Stuttgart. VILLINGER, ECKHARD, 2003: Zur Paläogeographie von Alpenrhein und der Donau. Z. dtsch. geol. Ges., 154/2-3, S. 193-253, E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.

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1. Ausgangslage und Zielsetzung Das ENSI erfasst und beurteilt zurzeit die Prozesse resp. die Einflüsse früherer und künftig zu erwartender glazialer Tiefenerosionen in der Nordostschweiz. Dabei ist für das ENSI das zwischen dem Thurtal und oberhalb des Rheinfalls gelegene Hoch- rheintal von besonderer Bedeutung. In diesem Gebiet stehen daher die glazialen Ein- tiefungsprozesse und die Genese der sich in diesen Austalungen befindenden Morä- nen- und Seeablagerungen sowie der verschiedenen Kies-/Sandvorkommen im Vor- dergrund. So sind insbesondere die drei unterschiedlichen Systeme, Buechberg-, Ittingen- und „Rinnenschotter“, wie auch die noch tieferen Kieslager von besonderem Interesse. In diesem Zusammenhang beabsichtigt das ENSI demnächst gezielte chronostratigraphische Detailuntersuchungen, wie u. a. Bestimmungen der "Optisch Stimulierten Lumineszenz" durchzuführen. Das ENSI ist deshalb daran, entsprechen- de aussagekräftige Orte für die Probenahme zu evaluieren. Hierzu benötigt es zumindest einen repräsentativen Profilschnitt der von Schaffhausen bis ins Thurtal reicht.

Vom Untersuchungsgebiet liegen sehr viele Einzeluntersuchungen mit Sondierboh- rungen vor. Eine Vielzahl solcher Ergebnisse ist in den Bohrarchiven des Büros Dr. von Moos AG (BvM) und des Unterzeichnenden (ERM) vorhanden. Eine aktuelle Auswertung dieser Grundlagendaten besteht allerdings noch nicht. Die verfügbare Datenmenge ist aber für die aktuelle Aufgabenstellung als ausreichend zu betrachten.

2. Felsoberfläche im Raum Thurtal - Schaffhausen 2.1. Allgemeine Eigenschaften der Felsoberfläche (vgl. Beilage 1) Der unter den quartären Schichtserien anstehende Fels besteht ganz im Westen aus Gesteinen des mittleren und oberen Malms und dabei vorwiegend aus Platten- und Massenkalken sowie einem schmalen Streifen aus Boluston (Verwitterungsprodukt des oberen Malms aus der Eozänzeit). Die östliche Begrenzung dieser Malmgesteine resp. der Bolustone verläuft von Thayngen / Egg über Gennersbrunn – Buchthaler Wald nach Feuerthalen. Im übrigen Gebiet findet sich eine Abfolge aller Molassege- steine der Nordostschweiz. Dabei tritt das eher "schmale" Band der Oberen Meeres- molasse (OMM) im Bereich östlicher Cholfirst – Oberschlatt – Paradies – Dörflingen auf. Südöstlich des genannten OMM-Streifens stehen an der Felsoberfläche weitest- gehend Mergel-, Silt- und Sandsteine der Oberen Süsswassermolasse (OSM) an. Im Allgemeinen ist die Felsoberfläche stark reliefiert (Beilage 1). So sind die einzelnen Austalungen in der Regel längs, d. h. in ost – westlicher bis südost – nordwestlicher Richtung erstreckt. Die ursprünglichen Talungen erfolgten von aus dem Alpenraum stammenden Fluss- systeme vor der Maximalen Gletscherausdehnung (MEG), also fluviatil angelegt. Wie weit sie schon vor dem Zeitabschnitt der Sedimentation der Tieferen Deckenschotter erfolgten, ist nicht bis wenig belegt. Die Felsoberfläche ist entlang der Talränder in der Regel deutlich eingeschnitten. In den Bereichen mit anstehenden Molassegesteinen sind die Felsböschungen jedoch meistens flacher als 1:2 (vertikal : horizontal), ganz selten bis 2:3 steil gehalten. In den Bereichen der Hochlagen und der "tieferen Becken" ist dagegen die

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Felsoberfläche in der Regel - mit zwischen 1:5 und 1:10 (vertikal : horizontal) - nur flach geneigt. Die einzelnen erosiven Reliefformen entstanden seit dem Mittelpleistozän in unter- schiedlichen Zeitabschnitten. Dies, da sich jüngere Erosionsformen manchmal auch bis unter früher entstandene Talsysteme einschnitten und sich dabei teilweise auch erneut ins Felsgestein einkerbten.

2.2. Höhenlagen der Felsoberfläche Die Felsoberfläche ist in der Regel zwischen 250 und 600 m ü. M. gelegen, lokal reicht sie bis unter 200 m ü. m. Ihre Grossformen lassen sich in "Hochlagen", "tiefe Becken" und "tiefe Rinnen" gliedern (vgl. Beilage 1). Die topographischen Hochzone, die Schotterkomplexe begrenzen, finden sich bei: - Cholfirst (z.T. unter den Tieferen Deckenschottern auftretend): bis etwa 525 m ü. M. - Nordöstliches Fulachtal – Berg (Thayngen) – Abhänge des Reiats: bis weit über 500 m ü. M. - Buechberg (Thayngen) – Heilsberg (Gottmadingen): bis etwa 510 m ü. M. - Dörflingen – Rauhenberg (Gailingen): bis etwa 525 m ü. M. - Nordöstlicher Buechberg (Diessenhofen) – Egg (Basadingen-) – Rodenberg (Diessenhofen / Basadingen-Schlattingen): bis knapp 475 m ü. M. - Stammerberg – westlicher Seerücken: bis knapp über 600 m ü. M. - Ost- bis südöstliche, rückenartig über nördlich von Trüllikon / bis Iselisberg (Uesslingen-Buch) verlaufende Fortsetzung des Cholfirsts: bis etwa

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480 m ü. M (bei Iselisberg). Zwischen Gisenhard und Oberneunforn weist der Felsrücken eine flache Sattelform auf, deren Höhenkote um 430 m ü. M. liegt. Entlang der ganzen nördlichen Flanke des Thurtals liegt ein "riesiges", komplex gegliedertes Sackungspaket vor, das als Folge der massiven Eintiefung der Thurtal- rinne gebildet wurde. Die entsprechenden Sackungsmassen liegen zwischen dem heutigen Mündungsbereich des Seebachs (NE von Frauenfeld) und Niederneunforn. Dabei wurden sowohl des Gesteine des Felsuntergrundes (OSM) als auch die han- genden Lockergesteinsserien, wie Seeablagerungen, Ittingen-Schotter und Morä- nenkomplexe miterfasst. Infolge dieser Verstellungen ist entlang dieser Talflanke die Lage der ursprünglich "festen" Felsoberfläche kaum bestimmbar. Zwischen den einzelnen Hochlagen finden sich "tiefe, breit angelegte Becken", teil- weise auch "tiefe längserstreckte Rinnen". Die meistens flach geformten Becken erreichen nördlich des Rheins zwischen Schaffhausen und Gailingen Koten von um 350 m ü. M. Im Raum südlich des Rheins, also von Diessenhofen – Schlatt sind dagegen die "tiefen Becken und Rinnen" bis auf die Kote von 270 bis 300 m ü. M. "ausgehoben". Die sich besonders auszeichnenden "tiefen Rinnen" sind bei Guntalingen / Unter- stammheim – Girsberg – Josenbuck – Basadingen (= Waltalingen-Basadingen-Rin- ne), Diessenhofen – Schaare - Neuparadies (= Diessenhofen-Langwiesen-Rinne) sowie zwischen Gottmadingen und Thayngen (= Bietingen-Rinne) gelegen. Dabei reicht die Waltalingen-Basadingen-Rinne tiefer als 240 m ü. M. hinunter, die Diessen- hofen-Langwiesen-Rinne tiefer als 200 m ü. M. und die Bietingen-Rinne reicht tiefer als 264 m ü. M. Im Weiteren weist auch Felsoberfläche zwischen Hüttwilen und die Form einer längs erstreckten, furchenartigen Rinne (= Seebachtal-Rinne) auf. Ihre tiefste Achse verläuft in Tiefen von weniger als 335 m ü. M. Somit konnte von hier aus keine direkte Entwässerung, d.h. mit freiem Gefälle, nach Schaffhausen resp. der Klettgaurinne erfolgen.

2.3. Morphogenese der Felsoberfläche Es ist zu vermuten, dass Ausbildung der Felsoberfläche nicht gleichzeitig, sondern in mehrere Phasen gegliedert erfolgte. Diese könnten von unten nach oben etwa wie folgt geordnet werden: a) Anlage der Talungen durch erodierende Flüsse sowie durch Glazialerosion. Zeitraum: Pliozän bis Frühpleistozän (bis und mit Zeit der Tieferen Deckenschotter) b) Ausräumung der Bodensee – Radolfzell – Singen – Gottmadingen – Schaff- hausen – Rinne und der Querrinne Thurtal – Schaffhausen. Flussabwärts setzten sie sich vereinigt als Klettgaurinne fort. Sie entstanden im Sinne einer Urstromtalung. c) Eine spätere glaziale Tiefenerosion übertieft die Rinne zwischen Waltalingen – Guntalingen – Basadingen – Neuparadies. d) In einem noch jüngeren Zeitabschnitt fand die Erosion des Bereichs nordöst- lich des Buchbergs – Basadingen – Schlattingen statt. Sie erfasste auch noch die entsprechenden Serien des Buechberg-Schotters. Gleichzeitig erfolgten

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vermutlich auch die Erosionen der Bietingen-Rinne und deren entsprechenden Serien des älteren Rinnenschotters. e) Erosion des Ittingen-Schotters im Bereich der heutigen Thurtalachse. Dabei wurde - neben dem Ittingen-Schotter - vor allem der liegende Felsuntergrund miterfasst. Bezogen auf das weitere Umfeld des Untersuchungsgebietes ist es auffallend, dass die "tiefen Rinnen" interner als die Eisrandlagen der letzten maximalen Vergletsche- rung (Würmmaximum / LGM) liegen. Dies, obwohl ihre Entstehung wesentlich vor der Würmeiszeit erfolgte. Es kann vermutet werden, dass für eine subglaziale Auskol- kung eine minimale Eishöhe erforderlich ist, die einem früheren Eisrand entspricht, der wesentlich ausserhalb des Würmmaximalstandes gelegen hat. Die primäre Anlage der Talformen (a) verlief gemäss den morphologischen Vor- zeichnungen wie sie am Ende der Tertiärzeit bestanden haben. In den späteren Phasen bildeten sich die Täler in der Weise, dass sie den Vorgaben des Formen- schatzes entsprachen, den die letzten vorherigen Glazialereignisse hinterlassen haben. Als aktive Erosionselemente wirkten sowohl subglaziale als auch Schmelzwässer im Gletschervorfeld. Dabei erfolgte die subglaziale Tiefenerosion unter dem damaligen Gletschereiskörper derart, dass unter sehr hohen Wasserspiegel-Unterschieden längs der dichten Erosionssohle (bestehend aus Molassegesteinen) ein sehr hohes Druckgefälle wirkte. Dazu lagen Höhendifferenzen von bis weit über 100 m auf wenige hundert Meter Abbaulängen vor. Zudem ist zu beachten, dass es sich dabei um sehr grosse Schmelzwassermengen handelte. Dazu mag der Hinweis gelten, dass sich über den verkarsteten und damit gut drainie- renden Malmkalken die notwendigen Wasserdrücke nur schlecht aufbauen konnten.

2.4. Lokale Gegebenheiten 2.4.1 Klettgaurinne Die Sohle der Klettgaurinne verläuft ganz leicht abfallend von der Engi (Beringen) ab der Kote von ca. 335 m ü. M. nach Westen in Richtung Tiengen / Waldshut. Bei Tra- sadingen (Landesgrenze) liegt sie bei ca. 330 m ü. M., woraus ein äusserst flaches Sohlengefälle von nur 0.3 ‰ resultiert. Aufgrund des wahrscheinlichen Fehlens von Auskolkungen der Felsoberfläche lässt sich schliessen, dass hier bei der letzten Formung der Rinne keine subglazialen Tiefenerosionen stattfanden. So kann gefol- gert werden, dass hier unter dem Gletschereis keine so extremen hydraulischen Drücke aufgebaut werden konnten, als dass Auskolkungserscheinungen möglich gewesen wären. Der Grund dürfte im Fehlen einer dafür notwendigen minimalen Druckhöhe resp. Eishöhe liegen. Der Zeitraum zur Bildung der Klettgaurinne liegt zwischen dem Abschluss der Abla- gerung des Tieferen / Jüngeren Deckenschotters und der Sedimentation des Hardau-Schotters (Wiedervorstoss der Möhlin-Eiszeit). Es kann auch angenommen werden, dass während des Hauptvorstosses der Möhlin-Eiszeit, d. h. als sich das Gletschereis bis nach Schleitheim erstreckte, im Klettgau unter dem Gletscher durch das Schmelzwasser eine subglaziale Entwässerung erfolgte. Dadurch fand hier eine entsprechende Erosion statt, dies allerdings unter normalen, hydraulischen Drücken.

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Für die entsprechende fluviale Erosion von der Oberfläche des Tieferen Decken- schotter bis zur Sohle der Klettgaurinne (ca. 185 m) stand ein Zeitraum zwischen dieser Schotterflur bis zum Beginn der Möhlin-Eiszeit zur Verfügung.

2.4.2 Seebachtalrinne: Die Seebachtalrinne beginnt am Nordrand des Thurtals (Pfyn / Warth-Weiningen). Der tiefste Sohlenpunkt liegt dort um Kote 325 m ü. M. Dabei befindet er sich etwa 100 m höher als die Sohle der dort verlaufenden Thurtalrinne. Anschliessend zieht die Seebachtalrinne in westnordwestlicher Richtung unter dem Hüttwiler- und Nuss- baumersee hindurch bis ins Stammheimertal (Unterstammheim / Waltalingen). Ihre Talsohle senkte sich dabei bis etwa Kote 300 m ü. M. ab. Daraus resultiert ein mittle- res Sohlengefälle von etwa 2½ ‰ bis 3 ‰. Die auf der Höhenlage von 350 m ü. M. gemessene Rinnenbreite beträgt an ihrer schmalsten Stelle etwa 400 m. Aufgrund der vorliegenden Höhenlagen der Rinnensohle konnte sich das ursprüng- liche Seebachtal aus geometrischen Gründen nicht mittels eines freien Gefälles zur Klettgaurinne entwässern. Daraus ist zu folgern, dass sich die Seebachtalrinne, wie auch die Waltalingen-Basadingen-Rinne und die Diessenhofen-Langwiesen-Rinne, zuerst wohl in die gleichzeitig angelegte Klettgaurinne entwässerten und dadurch auch ausgeräumt wurde. Während des Hauptvorstosses der Möhlin-Eiszeit wurden die erstgenannten Rinnen unter erhöhten hydraulischen Drücken verstärkt abgetieft resp. übertieft. Auch hier wurden während und nach dem Eiszerfall die zuvor entstan- denen, übertieften Rinnen rasch mit moränenartigem Material, Seeablagerungen und Kies verfüllt.

2.4.3 Waltalingen - Basadingen - Rinne: Die Kenntnis dieser markanten Rinne basiert vor allem auf Spülbohrungsresultaten (Schlüsselbohrung AZ-357, vgl. Anhang 2) bei Joosebuck (ca. 2 km südsüdöstlich von Basadingen) und einiger Erdsondenbohrungen aus dem Raum Waltalingen – Guntalingen. Im Weiteren ist die Rinnenform zwischen jenen Bohrungen erkennbar, in welchen der Fels in einer "normalen" Lage erschlossen wurde und dadurch die Schulter der Rinne anzeigen. Diese Grossfurche verlief überdies so, dass sie eine zwangslose Verbindung zwischen dem Seebachtal und dem Raum Basadingen – Diessenhofen darstellt. Die aus der Rekonstruktion resultierende Rinnenform zeigt auf der Höhenkote von 350 m ü. M. eine Breite von mindestens 650 m. Im Raum von Waltalingen erreicht die Talfurche absolute Höhen von zwischen 250 und 300 m ü. M. Die extremste Tiefe liegt talabwärts beim Gehöft Josenbuck auf unter 240 m ü. M. Von dort aus steigt die Talsohle bis Basadingen wieder auf etwa 280 bis 290 m ü. M. an. Die Waltalingen-Basadingen-Rinne ist die unmittelbare Fortsetzung der vom Thurtal her stammenden Seebachtalrinne.

2.4.4 Diessenhofen – Langwiesen - Rinne Das auffallende Merkmal dieses Rinnenabschnittes besteht im "umgekehrten", d. h. nach Osten gerichteten Sohlengefälle. So fällt die Sohle ausgehend von ca. 335 m ü. M. bei Langwiesen (Feuerthalen) auf ca. 300 m ü. M. bei Neuparadies und dann

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld 7. April 2010 PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 11 von 46 auf tiefer als 200 m ü. M bei Ratihard (Diessenhofen) ab. Diese Erscheinung lässt sich als Folge subglazialer Tiefenerosion erklären. Der Übertiefungsbereich ist hier sehr breit angelegt ist. Dies wird durch eine Rinnenbreite von etwa 500 m belegt. Die Vermutung liegt sehr nahe, dass die ursprüngliche Rinneneintiefung weitgehend gleichzeitig mit der Eintiefung der Klettgaurinne erfolgte. Das heisst, dass sie eben- falls nach Abschluss der Ablagerung des Tieferen Deckenschotters am Cholfirst – Rauhenberg – Stammerberg begann und sich bis in die beginnende Möhlin-Eiszeit erstreckte. Während dieser Vergletscherungsphase reichte das Eis bis nach Schleit- heim. Dabei lag im Raum Langwiesen – Schlattingen für eine subglaziale Tiefenero- sion schon eine ausreichende Eismächtigkeit vor. Daher waren hier – im Gegensatz zum Klettgau, wo die Eismächtigkeit noch zu gering war - die für die Auskolkungen erforderlichen Grundanforderungen gegeben. Während und nach dem Eiszerfall wur- de die zuvor entstandene übertiefte Rinne rasch mit moränenartigem Material, See- ablagerungen und Kies verfüllt.

2.4.5 Rheinfallrinne Nachdem die eigentliche Klettgaurinne im Raum Engiwald mit während dem Haupt- vorstoss der Beringen-Eiszeit mit Moränenmaterial verstopft resp. abgedichtet wurde, musste sich der damalige Rhein einen neuen Flusslauf schaffen. Daher ereignete sich der erosive Durchbruch zwischen Laufen im Osten und dem Südranden (Neu- huserwald / Lauferberg) im Westen. So wurde der Fels (OSM und Malmkalke) im Raum des heutigen Rheinfallbeckens um rund 150 bis 200 m eingeschnitten. Seit diesem Zeitpunkt fliesst der Rhein in Richtung Rafzerfeld und nicht mehr durch den Klettgau. Der Zeitpunkt der Bildung der Rheinfallrinne ist in die Spätphase der Beringen-Eiszeit nach dem Engiwald-Vorstoss zu stellen. Überdies geschah die Rheinumlenkung vor der späten Wiedervorstossphase der Beringen-Eiszeit. Es auch anzunehmen, dass sich die hauptsächliche Verfüllung mit Rinnenschotter während der Wiedervorstoss- phase ereignete. Dies korrespondiert auch gut mit dem bei der Badi Dachsen bestimmten Lumineszenzalter von ca. 140'000 (vgl. PREUSSER & GRAF, 2002).

3. Buechberg-Schotter 3.1 Allgemeine Eigenschaften (vgl. Beilage 2) Der Buechberg-Schotter stellt eine Reliktform eines ursprünglich viel umfangreiche- ren Schotterkörpers dar. Die flächenhafte Verbreitung misst heute noch ca. 22 km2. Der Buechberg-Schotter ist lediglich am südlichen, namengebenden Buechberg in Kiesgruben aufgeschlossen (Hüerbüel). Mehrere, z. T. sehr ergiebige Quellen, wie die Chundelfingerquelle, die Galgenbuckquellen und die beiden Grundwasserfassun- gen Basadingen und Held (Unterschlatt) liessen vermuten, dass der Buechberg- Schotter eine grossflächige Verbreitung aufweist. Demzufolge wurden durch die Kan- tone Thurgau und Zürich zwischen 1993 und 1998 umfangreiche, geologische und hydrogeologische Untersuchungskampagnen durchgeführt (vgl. BÜCHI + MÜLLER AG, 1999). Der Buechberg-Schotter wird von einer durchschnittlich 20 m (5 m — 50 m) mächti- gen Serie alter Moränenschichten überdeckt. Sie sind vermutlich als verschieden alt

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld 7. April 2010 PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 12 von 46 einzustufen. Innerhalb dieses Moränenkomplexes finden sich auch höher liegende Kies- und Sandlager, welche als Vorstossschotter zu deuten sind. Der Buechberg-Schotter lagert sowohl auf Fels als auch auf älterem Quartär (= häufig feinkörnige Seeablagerungen als Felsrinnenverfüllungen). Die Schotterbasis ist stark reliefiert. Generell betrachtet fällt sie aber von SE nach NW, von etwa 440 m ü. M. bei Gisenhard () auf ca. 370 m ü. M. z. B. im Gebiet Basadingen ab (vgl. Beilage 2).

Abb. 1 Profilschnitt durch den Buechberg-Schotter aus MÜLLER, E., 1995, Abb-4: Profil A

Nach den von STÖCKLI (1996) durchgeführten Geröllanalysen wurde der Buechberg- Schotter ohne langen Transport in fliessendem Wasser abgelagert. Dabei wurde er innerhalb eines verzweigten Flusssystems im Vorfeld eines Gletschers abgelagert. Teilweise fanden auch Deltaschüttungen in kleineren Seen statt. Gemäss STÖCKLI (1996) ist, trotz des „Vorhandenseins einer Herauswitterungslage“, keine Gliederung des Buechberg-Schotters möglich. Die Begründung sieht er im Fehlen petrographi- scher Unterschiede. Weiter zeigt STÖCKLI (1996), dass nach der Schotterablagerung eine deutliche Bodenbildung einsetzte. Diese erfolgte bevor der Buechberg-Schotter mit Moränenmaterial überdeckt wurde.

Eine von GRAF (2003, 2008) vorgeschlagene Zweiteilung in einen "höheren" und "tieferen" resp. westlichen und übrigen Buechberg-Schotter ist wohl nicht auszu- schliessen, aber nicht unbedingt nachvollziehbar. GRAF bezieht seine Zweiteilung lediglich auf die Gegebenheit, dass der „ältere Buechberg-Schotter“ dem Fels direkt aufliegt und der „jüngere Buechberg-Schotter“ Beckenfüllungen überlagert.

3.2 Begrenzung Im westlichen und südwestlichen Bereich endet der Buechberg-Schotter am mässig steil abfallenden Abhang des Cholfirsts und dessen nach SE, in Richtung Truttikon verlaufenden Ausläufer. Der Nordrand wird durch eine Linie Schlattingen – Basadin- gen – Buechberg / Hüerbüel – Neuparadies gebildet. Dabei wird der Schotter durch

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld 7. April 2010 PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 13 von 46 den, nach Süden abfallenden Molassefelsrücken des Buechbergs sowie den zwi- schen Basadingen und Schlattingen verlaufenden Höhenzug Egg begrenzt. Im Osten verläuft die Schottergrenze etwa parallel zum westlichen Rand des Stammheimer- tals, also entlang einer von Waltalingen - Guntalingen – Girsberg – Furtmüli –Steig- büel ziehenden Linie. Der südliche Abschluss des Buechberg-Schotters bildet schliesslich eine mehr oder weniger gerade Begrenzungslinie ab Waltalingen nach Gisenhard / Truttikon. Nach Süden und Westen ist das Schottervorkommen durch die Oberfläche des auf- steigenden Molassefelses begrenzt. Dagegen scheint der Nord- und Ostrand die Erosionsform des Buechberg-Schotters durch eine später eingetretene, weit und tief reichende Talausschürfung zu sein. Somit liegt die Vermutung sehr nahe, dass wäh- rend und unmittelbar nach seiner Ablagerung das Schottervorkommen wesentlich weiter nach Norden (Rheintal) und weiter nach Osten (ganzes Stammheimertal) reichte. Somit steht heute dem heute etwa 22 km² umfassenden Buechberg-Schotter nur noch ein reliktartiger Charakter zu. Bezüglich der genaueren Umgrenzung des Buechberg-Schotters bestehen allerdings noch Unsicherheiten in den Bereichen Willisdorf – Basadingen, entlang des Westran- des des Stammheimertals und auch zwischen Waltalingen – Gisenhard – Truttikon.

3.3 Unterlage In weiten Gebieten liegt der Buechberg-Schotter direkt dem Molassefels auf. Die Bil- dung dieser Grenzfläche entspricht dem Talboden und den Flanken der ursprüngli- chen Talung der Thurtal – Seebachtal – Stammheim – Rheintal - Klettgaurinne. Diese fluvial gebildete Eintiefung entstand im langen spätfrühpleistozänen bis früh- mittelpleistozänen Zeitraum, also zwischen der Ablagerung der Tieferen Decken- schotter und dem Maximalstand der Möhlin Eiszeit. Von dieser sehr umfangreichen Talbildung sind keine glazialen Tiefenerosionen zu erkennen. Im Bereich des westlichen Stammheimertals sowie im westlich davon angrenzenden Gebiet lagert der Buechberg-Schotter über den Verfüllungsschichten einer älteren, in den Fels übertiefen Rinne: der Waltalingen-Basadingen-Rinne. Ihre Entstehung ist als Folge einer glazialen Tiefenerosion zu deuten. Bei ca. 2½ km SSE von Basadin- gen liegt ihre grösste Auskolkungstiefe tiefer als 240 m ü. M. (Schlüsselbohrung AZ 357). Demzufolge ist deren Sohle mehr als 100 m tiefer als die Felsschwelle von Schaffhausen gelegen. Dies schliesst somit eine fluviatile Entstehung dieser Rinnen- vertiefung in Richtung Schaffhausen aus. Infolgedessen befindet sich hier der Buechberg-Schotter über mächtigen, älteren quartären Lockergesteinen, wie Seeablagerungen und verschiedenartige Moränen- serien. Die Unterfläche des Schottervorkommens ist zudem ziemlich stark reliefiert. Sie stellt die Restform einer früheren, deutlich erodierten Fels- und Lockergesteins- oberfläche dar. Die tiefste Lage des Buechberg-Schotters reicht lokal nur unwesentlich unter Kote 375 m ü. M. Dabei liegt der tiefste anzunehmende Punkt nicht tiefer als 370 m ü. M. Gesamthaft betrachtet weist die Unterlage des Buchbergschotters drei Mulden, so bei Unterschlatt, Basadingen und südöstlich von Schlattingen auf. Daneben zeichnen sich auch drei Hochzonen ab. Diese liegen im Gebiet Buechberg, südlich des Höhen- zugs Egg (Schlattingen) sowie im Bereich von Gisenhard (Ossingen).

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Abb.2 Profilschnitt durch den Buechberg-Schotter aus MÜLLER, E., 1995, Abb-4: Profil B

Im Raum Neuparadies fällt der Molasseuntergrund steil ab. Die Beschaffenheit des Liegenden ist nordöstlich von Unterschlatt und am nordwestlichen Abhang des Buechberg-Schotters wegen fehlender Aufschlüsse nicht bekannt. Es ist aber zu ver- muten, dass dort zwischen der Molasse und dem Schottervorkommen noch ältere quartäre Serien auftreten. Bei diesen wird es sich mit grosser Wahrscheinlichkeit um Seeablagerungen und / oder verschiedenartige Moränen (Diamikte) handeln. Allgemein betrachtet liegt der Buechberg-Schotter in den Muldenbereichen über "älteren" Moränen, die teilweise umfangreiche Zwischenschichten von Seeablage- rungen und auch tiefere Kieslager aufweisen.

3.4 Oberfläche Die Oberfläche des Schottervorkommens vom Buechberg wies ursprünglich eine ein- heitliche, flache Gestalt auf. Sie lag im Raum von Waltalingen – Gisenhard minde- stens auf gut 450 m ü. M. Von hier aus fiel sie früher bis zum Buechberg mehr oder weniger einheitlich auf ca. 440 m ü. M. ab. Das entsprechende Oberflächengefälle mass dabei knapp 2‰. Anhand der Koten der verbliebenen Hochzonen kann auf ein nach WNW bis NW gerichtetes Fallen der damaligen Schotterflur geschlossen wer- den. Gemäss STÖCKLI (1996) fand nach der Ablagerung des Buechberg-Schotters eine Bodenbildung statt. Diese blieb allerdings nur noch an wenigen Stellen erhalten. Es ist durchaus denkbar, dass im bandartigen Bereich von Feuerthalen/ Langwiesen - Büsingen/Gennersbrunn – Dörflingen/Neudörflingen der Buechberg-Schotter an den vermutlich gleichaltrigen über Gottmadingen – Randegg – Solenberg – Schaff- hausen verlaufenden Solenberg-Schotter grenzte. Dabei ist auch eine seitliche Ver- zahnung mit dieser Rinnenfüllung nicht auszuschliessen.

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Fig. 1: Ursprüngliche Verbreitung des Buechberg-Schotters (dunkelgrün) und teilweise des Solenberg-Schotters (lindengrün) sowie der entsprechenden Eisrandlage (hellblau)

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Nach der Ablagerung des Buechberg-Schotters wurde der nördliche und östliche Abschnitt vollständig erodiert. Weiter weist die heutige Form der Schotteroberfläche darauf hin, dass die verbliebene Oberfläche des Buechberg-Schotters einer ausge- prägten, fluviatilen und / oder glazialen Erosion ausgesetzt war. Dies bewirkte, dass heute das Schottervorkommen in drei rückenartigen Hochformen gegliedert ist. Dabei handelt es sich um die Bereiche Neuparadies – Oberschlatt, Buechberg – Dickihof und Egg (südlich von Schlattingen) – Gisenhard. Die übrig gebliebenen Hochlagen werden durch zwei trennende spätere Austalungen begrenzt. Hier handelt es sich um jene des zentralen Schlattertales und die südlich von Basadingen verlaufende Nord- Süd Vertiefung. Im Raum Diessenhofen – Schlattingen (vgl. Schlüsselbohrung A 3/3) steht der Buechberg-Schotter unter dem Moränenkomplex, inkl. dem ihn mit einschliessenden Vorstossschotter an. Zudem lagert er dort auch unter den Seeablagerungen, welche zum Ziegeleiton von Basadingen („Basadingen-Ton“) gehören. Weiter kann mit gros- ser Wahrscheinlichkeit angenommen werden, dass im Raum von Diessenhofen die- ses Tonvorkommen erst im Liegenden des Diessenhofen-Schotter („Rinnenschot- ters“ von Diessenhofen-Gailingen) auftritt. Daher sind der „Basadingen-Ton“ und der Buechberg-Schotter älter als der Diessenhofen-Schotter einzustufen.

3.5 Mächtigkeiten Die lokalen Mächtigkeiten des Buechberg-Schotters schwanken ganz beachtlich. Dies ist die Folge der Höhenunterschiede der Grenzflächen, die sich aus den beiden Erosionsprozessen vor und nach der Ablagerung des Schotterkörpers ergaben. Aus- gehend von einer ursprünglichen generellen, eher einheitlichen Schotteroberfläche von rund 435 bis 440 m ü. M. und einem tiefsten Sohlenbereich von rund 380 m ü. M. wies der Rinnenschotter ursprünglich Mächtigkeiten von bis zu 50 bis 60 m auf. Wegen den nachmaligen Erosionen weist der Buechberg-Schotter heute noch Schichtstärken von bis zu 30 m auf. Die mächtigsten Schichtpakete finden sich dabei in den Bereichen südlicher Buechberg und westlich von Guntalingen.

3.6 Schlüsselrolle des „Basadingen-Tons“ Der „Basadingen-Ton“ wurde in einer Erosionsform des Buechberg-Schotters abge- lagert, also teilweise noch über diesem (vgl. A3/3) oder dort, wo vorher noch Buech- berg-Schotter vorlag, aber anschliessend wieder vollständig erodiert wurde. Das Ton- vorkommen lässt sich als stark tonigen Silt von steifer bis halbfester Konsistenz bezeichnen. Grossenteils ist es von einer wohl grossräumigen, aber eher mässig starken Grundmoränenschicht bedeckt. Die Mächtigkeit dieses Ziegeleitons misst bis über 40 m. Unter dem Basadinger Ton folgen im weiteren Raum des früheren Ziegeleiareals sandige, teils "lehmige" und auch teils kiesige Seeablagerungen, deren Gesamt- mächtigkeiten teilweise 20 m übersteigen. Es gilt zu bemerken, dass hier die Sohle des Tonvorkommens unter das Sohleniveau des Buechberg-Schotters reicht, wes- halb dieser aus Erosionsgründen hier gar nicht mehr vorliegt. Das Liegende der san- digen Seeablagerungen ist nicht näher bekannt. Es ist aber zu vermuten, dass es aus dem Komplex der "alten Moräne mit Zwischenschichten von Seeablagerungen und Tieferen Kieslagern" besteht. Dieser stellt südöstlich von Schlattingen auch das Liegende des Buechberg-Schotters dar.

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Die Schichtabfolge der in der Basadinger Ziegeleigrube vorgefundenen Verhältnisse lässt sich zwangslos mit jenen korrelieren, die in der Nagra Aufzeitbohrung AZ-742 vorgefunden wurden. Es ist anzunehmen, dass sich im näheren Bereich dieses "Schlüsselaufschlusses" die „Rinnenschotter“ über den genannten tonigen Seeabla- gerungen liegen. Damit ist der Diessenhofen-Schotter und der mit ihm gleichaltrigen Schaffhausen-Schotter jünger als der „Basadingen-Ton“ und damit auch jünger als der Buechberg-Schotter einzustufen.

4. Ittingen-Schotter 4.1. Allgemeine Eigenschaften (vgl. Beilage 3) Das Hauptverbreitungsgebiet des Ittingen-Schotters liegt zwischen Warth-Weiningen, Hüttwilen, Buch und Wäckinge. Zwischen Uerschhausen, Buch und Wilen ist zudem ein isolierter Ittingen-Schotterkörper ausgebildet. Die Kernzone des Ittingen-Schot- ters ist flächenhaft über rund 7 km2 verbreitet. In mehreren Kiesgruben ist das heute bis ca. 30 m mächtige Vorkommen gut aufgeschlossen. Es wird meistens von bis über 10 m bis 20 m mächtige Grund- und Ablationsmoränen überdeckt. An einzelnen Stellen treten verkittete Ittingen-Schotter als Rundhöcker zu Tage (Armbuech, nörd- lich Lätte). Der Ittingen-Schotter ist entlang seiner südlichen und südöstlichen Begrenzung mit seinen liegenden Schichtserien stark versackt (bis zu 30 m). Der Sackungsprozess erfolgte nach dem späteren Rückschmelzen des Gletschereises, nachdem das untere Thurtal massiv ausgekolkt worden war. Nach ANDRESEN, 1979 führen die Ittingen-Schotter in ihrem basalen Bereich teilweise grobe Steine und Blöcke. Infolgedessen zeigen sie in ihren tiefsten Lagen einen gla- zifluviatilen Charakter. Dies weist auf eine zu Beginn der Schotterschüttung auf einen im Raum vom Frauenfeld gelegene Gletscherstirn hin. KADEN, D., 1987 und FRANGI, T., 1997 konnten durch umfangreiche geröllanalytische Analysen belegen, dass die Ittingen-Schotter oberhalb des basalen Bereichs rein flu- viatiler Natur sind. Sie wurden demnach von ihrer Schüttungsquelle, d.h. vom dazu- gehörenden Gletscherrand weit entfernt abgelagert wurden. KADEN, D., 1987 nennt dazu eine Distanz von grössenordnungsmässig etwa 30 km. So ist anzunehmen, dass der Schüttungsbereich des Ittingen-Schotters bis in den zwischen Weinfelden und dem Bodensee gelegenen Raum reichte und mit grosser Wahrscheinlichkeit das ganze mittlere Thurtal umfasste. Das hat zur Folge, dass das ganze talwärts liegende Gebiet einst mit Ittingen-Schotter bedeckt war. Zudem erwähnt KADEN, 1987, dass die Ittingen-Schotter unter gleichmässigen Bedingungen sedimentiert wurden. Heute stellt der Ittingen-Schotter keinen zusammenhängenden Körper mehr dar. So ist er in mindestens drei Teilabschnitte (Ostsüdöstlich Hüttwilen, Weiningen/Geisel bis Vorderhorbe und Bereich südlich Uerschhausen) gegliedert. Daneben treten in der weiteren Umgebung des Kerngebietes kleinere Schottervorkommen auf, die sich aufgrund ihrer Höhenlage und Erscheinungsform zwangslos als Relikte des Ittingen- Schotters deuten lassen. Als solche können der Aumülischotter (südlich von Frau- enfeld) sowie die nördlich von Pfyn gelegenen Schottervorkommen Unterer Gibel und Hirzesprung betrachtet werden. Die Ittingen-Schotter liegen teilweise über Seeablagerungen. Sie wurden in einem früheren „Weiningersee“ sedimentiert. Dieser See wies eine Spiegelhöhe von etwa

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455 m ü. M. auf. Dabei sind die zurzeit noch vorhandenen Seeablagerungen als Relikte eines ehemals weit verbreiteten Ablagerungsraumes zu betrachten. Die Seebachtal-Basadingenrinne wurde weitestgehend fluviatil bei einem freien Gefälle in Richtung Schaffhausen – Klettgau erosiv geschaffen. Diese Austalung fand im Anschluss an die Ablagerung der Tieferen Deckenschotter statt und endete höchstwahrscheinlich vor der MEG (Most Extensive Glaciation), also der Möhlin-Eis- zeit. Die Talung reichte mit ihrer Sohle bis auf knapp 350 m ü. M. hinab. Erst viel spä- ter, d. h. nach dem Ablagern des Ittingen-Schotters wurde das untere Thurtal aus- geschürft. Durch diese subglaziale Tiefenerosion, die mehrheitlich den Molassefels erfasste, wurde dann die alte Seebachtal – Basadingenrinne mit samt ihrer Verfül- lung (Seeablagerungen, Ittingen-Schotter, Moränen) massiv unterschnitten. So liegt im Bereich der Frauenfelder Grossi Allmänd die Thurtalrinne rund 100 m tiefer als die dortige Sohle der Seebachtal – Basadingenrinne.

4.2 Begrenzung Die heutige, reliktartige Verbreitung beginnt südöstlich von Weiningen im Gebiet Gei- sel. Dann folgt der Südrand einer Linie via Roor – Warth – nördlich der Kartause Ittin- gen – Bärlingerhof (Uesslingen-Buch) bis östlich von Buch. Anschliessend verläuft die Begrenzungslinie bis knapp zum südöstlichen Ende des Nussbaumersees und weiter nach Osten, jedoch stets südlich des Seebachs in Richtung Neuhof – Wäckin- ge gelegen. Sodann schwenkt die Begrenzungslinie nach Süd bis nach Weiningen, von wo aus sie nach Osten in den Raum von Geisel (Warth-Weiningen) dreht. Westlich dieser umgrenzten Fläche findet sich das isolierte Gebiet mit Ittingen-Schot- ter, das zwischen den Dörfern resp. Weilern Buch, Trüttlikon, Wilen bei und Uerschhausen liegt. Der dritte, sehr kleine Teil des Ittingen-Schotters liegt nördlich des Seebachs, südöst- lich von Hüttwilen und zwar im Umgelände der Gehöfte Morgestärn und Oberhof. Dazu gilt der Hinweis, dass dieser bis Ende des 20. Jahrhunderts nahezu ganz zur Rohstoffnutzung abgebaut wurde. Geröllpetrographische Untersuchungen zeigten, dass die Schotterreste zwischen Hüttwiler-, Nussbaumer- und Hasensee (Hälfebärg und Buechbüel, je Uesslingen- Buch) klar nicht zum Ittingen-Schotter zugehören (FRANGI, 1997). Dies obschon sie aufgrund ihrer Lage zum Ittingen-Schotter gezählt werden könnten (BÜCHI + MÜLLER AG, 1998). Insgesamt ist vom einst sehr verbreiteten Ittingen-Schotter somit nur noch ein sehr bescheidenes Verbreitungsgebiet erhalten.

4.3 Unterlage Der Ittingen-Schotter liegt verschiedenen Gesteinsserien auf. So steht er in den eher südwestlichen Bereichen direkt über dem Fels, d. h. über Sandsteinen, Glimmer- sandsteinen und Mergeln der Oberen Süsswassermolasse (OSM) an. Dies ist vor allem im Gebiet Närgete — Vorderhorbe — Schoore sowie im isolierten Ittingen- Schotterkörper zwischen Buch - Wilen — Uerschhausen der Fall. Nördlich davon direkt anschliessend folgt er über älteren Moränenschichten. In den übrigen Berei- chen liegt er über glazial stark vorbelasteten und daher sehr dicht gelagerten Seeab-

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lagerungen. Bei diesen limnischen Serien handelt es sich vorwiegend um feinsandi- ge Silte von geringer Plastizität bis siltige Sande, die häufig warvenartig feingeschich- tet sind. Diese sind oft sehr mächtig, indem sie Schichtstärken von bis über 60 m aufweisen. Die Oberfläche der liegenden Seeablagerungen reicht bis auf knapp 450 m ü. M. Daraus ist eine entsprechende Seespiegelhöhe von um 455 m ü. M. abzuleiten. MÜL- LER, 1995 und 1996 erklärt diese Staulage mittels einem zuvor geschütteten Morä- nenkranz, der von Ossingen nach Nussbaumen / (=Ossinger-Rie- gel) verlief. Dieser war nirgends tiefer als 455 m ü. M. gelegen und vermochte daher nach dem Rückschmelzen des Gletschereises oberhalb dieses Endmoränenbogens einen grösseren See (=Weiningersee) aufzustauen. Das anschliessend vom See auslaufende Wasser erodierte sukzessiv den Moränenriegel, was den Seespiegel allmählich absenkte. Als dieser schliesslich ausgelaufen war, erodierten die fluss- und bachartigen Gewässer die vorher entstandene und nun freigelegte Oberfläche der Seeablagerungen und der seitlich angrenzenden Moränenböden. Dadurch wurde die Auflagefläche für den Ittingen-Schotter reliefiert, so dass sie nun generell senkrecht zur Talachse geneigt ist. Ihr Einfallen verläuft somit in nördlicher bis nordöstlicher Richtung. Die entsprechende Neigung misst in der Regel zwischen 2% und 10%. Die aufgezeigten älteren Schüttungsverhältnisse ergeben, dass die höchstgelegenen Unterflächen des Ittingen-Schotters im Süden, d. h. im Raum Vorderhorbe – Bärlin- gerhof (je Uesslingen-Buch) sowie östlich von Wilen bei Neunforn zwischen 460 und 470 m ü. M. liegen. Die am tiefsten gelegenen Sohlen der später nicht versackten Schotter erreichen Koten von knapp 430 m ü. M. Sie finden sich im Bereich ihrer nördlichen Begrenzung, also südlich der heutigen Seen und entlang des Seebachs. Eine „Zwischentieflage“ mit Höhen von um 440 m ü. M. ist im Bereich des heutigen Abbaugebiets nördlich der Dörfer Warth und Weiningen ausgebildet.

4.4 Oberfläche Die Schotteroberfläche weist ein deutliches Relief auf. Auffallend ist dabei, dass das Oberflächengefälle nicht längs, sondern deutlich quer zur Schüttungsrichtung des Schotters verläuft. Diese Situation weist auf markante Erosionserscheinungen der Schotteroberfläche hin, welche sich im Zeitraum zwischen der Ablagerung des Ittingen-Schotters und seiner Überdeckung mit jüngeren Moränen ereigneten. Als Ausgangshöhe der ursprünglichen Schotterflur kann von mindestens 475 m ü. M. ausgegangen werden. Heute zeigt der Schotter die am höchsten gelegenen Vorkom- men in Lagen von um 470 m ü. M. Sie finden sich im Süden (bei Vorderhorbe – Bärlingerhof) und im Südwesten (östlich von Wilen bei Neunforn). Dagegen liegt die heutige Schotteroberfläche im nördlichen Bereich – bei Uerschhausen, südlich des Hüttwilersees und entlang des Seebachs - mit Koten von knapp 430 m ü. M. in tiefster Lage. Im Raum von Weiningen ist im Bereich des heutigen Kiesgrubenareals (zwischen Grund und Lätte) die Oberfläche des Ittingen-Schotters erosiv auf etwa 450 bis 460 m ü. M. abgesenkt.

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Die abrupte, südliche Begrenzung zum Thurtal hin, ist die Folge des späteren Ero- sionsprozesses, der im Rahmen der subglazialen Tiefenerosion im mittleren und unteren Thurtal erfolgte. Dadurch wurde unter anderem der Hauptanteil des früheren, weit verbreiteten Ittingen-Schotters völlig entfernt. Von diesem blieb – abgesehen von einigen wenigen Kleinvorkommen - praktisch nur noch der heutige Ittingen- Schotter nördlich einer Linie von Dietingen (Uesslingen-Buch) – Kartause Ittingen – Roor – Geisel (je Warth-Weiningen) als Relikt erhalten. Nach Abschluss der markanten Tiefenerosion löste dieser Prozess eine grossräumi- ge Versackung der gesamten Hanglage zwischen Niederneunforn und Geisel aus. Im Vergleich zu andern grossräumig versackten Talflanken ist zu vermuten, dass die Versackung im unteren Thurtal die ganze Flanke der Auskolkungsstrecke bis nahezu hinunter zu deren Basis erfasste. Dadurch wurden die betroffenen Schichten nicht nur in ihrer Höhenlage, sondern auch in ihrer Schichtlagerung sehr stark gestört resp. verstellt.

4.5 Mächtigkeiten In den nicht versackten Gebieten schwankten die ursprünglichen Mächtigkeiten des Ittingen-Schotters entsprechend ihrer unterschiedlichen Höhenlagen von Ober- und Unterfläche meist zwischen 40 und 50 m. Durch die umfangreichen Erosionsprozes- se wurden in der Folge die Mächtigkeiten stark reduziert. So messen sie heute im „Kerngebiet“ höchstens bis wenig über 30 m (Bereich von Huebbüel, NNW von Hinterhorbe, Uesslingen-Buch und Hüttwilen). In den beiden kleineren, reliktartigen Nebenvorkommen erreichen die einzelnen Schichtmächtigkeiten praktisch nicht mehr als 10 m.

5. Rinnenschotter 5.1 Allgemeine Eigenschaften (vgl. Beilage 4) Unter dem lithostratigraphischen Begriff Rinnenschotter wurden bisher Kiesabfolgen verstanden, die die Rinnen verfüllen, welche zuvor zwischen dem Hegau und dem Klettgau resp. Rheinauerfeld in den Felsuntergrund eingetieft wurden. Sie sind eigentliche Schottervorkommen von meist fluviatiler Natur. Sie stammen vom Vorfeld des Bodensee-Rheingletschers. Sie wurden sie weitgehend aus dem Singener- Becken und untergeordnet aus dem nach Westen geöffneten Bereichs eines frühe- ren Untersees in den östlichen Raum von Schaffhausen geschüttet, wo sie sich scheinbar in zwei Rinnenverfüllungen teilen. Dabei verläuft die nördlichere – die Klettgaurinne - in Richtung Engiwald – Klettgau – Waldshut und die südlichere - die Rheinfallrinne - in Richtung Neuhausen - Rheinauerfeld. Östlich von Schaffhausen, bei Buchthalen vereinigt sich der vom Hegau her stammende Rinnenschotter mit dem gleichartigen Schottervorkommen von Diessenhofen / Gailingen – Büsingen. Nach SCHREINER, 1968 entsprechen die Rinnenschotter dem „Unteren Kieslager“ im Singener Becken. Die Rinnenschotter zeichnen sich als sandige Kiese aus. Sie sind gut kompaktiert, oft deformiert und oft "deckenschotterartig" verkittet. Im Ostteil finden sich darin auch grössere Steine und Blöcke. Daraus kann geschlossen werden, dass sie dort näher am Gletscherrand gelegen ablagert wurden. Ihre Obergrenze gegen den hangenden Moränenkomplex hin ist vor allem im Osten unscharf, wo er stellenweise mit

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Grundmoränenlehm und Beckentonlagen verzahnt ist (SCHREINER, 1968). Ab Singen führt der Rinnenschotter stets auch Hegauvulkanitgerölle (Basalte und Phonolithe).

Neuere Untersuchungen, v. a. von GRAF, 2003 liessen erkennen, dass der „Rinnen- schotterkörper“ nicht eine Einheit darstellt, sondern in mehreren Zeitabschnitten geschüttet wurde. Auch muss davon ausgegangen werden, dass er teilweise bis völ- lig erodiert wurde. Später wurden stellenweise solche Erosionsgebiete mit jüngerem Rinnenschottern dann wieder überschüttet. Zumindest ist der Rinnenschotter in einen älteren und einen jüngeren, den Schotter der Rheinfallrinne resp. Schaffhauser Rinnenschotter sensu GRAF, zu gliedern. Das absolute Alter des letzteren konnte an bei Dachsen entnommenen Proben mittels Lumineszenzanalysen auf ca. 140‘000 J bestimmt werden (PREUSSER & GRAF, 2002). Seine Ablagerung ist daher klar in die vorletzte Eiszeit zu stellen. Während sich der jüngere (Schaffhausen-Schotter) vom älteren Rinnenschotter (Solenberg-Schotter) ab Schaffhausen räumlich scharf abgrenzen lässt, sind östlich der Altstadt von Schaffhausen die seitlichen Übergänge unklar. Dies insbesondere deshalb, da die geröllpetrographisch in etwa gleich zusammengesetzten jüngeren Rinnenschotter über älteren lagern. Entsprechende Abgrenzungen sind anhand von Bohrergebnissen leider kaum anzustellen (vgl. Fig.4 und Beilage 5, Profil Schaffhau- sen – Frauenfeld). Es sind somit Überlagerungen resp. laterale Ablösungen beider Körper anzunehmen. Nahezu der ganze Rinnenschotter ist von Moränen, Vorstossschottern und Seeabla- gerungen überdeckt. Diese sind als Ablagerungen des komplexen Eisaufbauprozes- ses der letzten Eiszeit (LGM) zu deuten. Westlich der Schaffhauser Altstadt fehlen in der nördlichen Rinne, also in der Fortsetzung der Klettgaurinne zwischen Breiti und Engi nicht der eigentliche Solenberg-Schotter sondern moränenartiges Material erbohrt (SCHINDLER, 1985, S. 35). So wirkt dort die Rinne für das Grundwasser abtrennend. Über dem Rinnenschotter der Klettgaurinne lagert im Bereich Tanner- berg ein bis 10 m mächtiger, interglazialer bis interstadialer, oft humoser Hangschutt, der von bis 18 m starken Seeablagerungen bedeckt ist. Den Abschluss nach oben bildet ein bis 20 m mächtiger Schichtstapel von Vorstossschotter, Moräne und Nie- derterrassenschotter. Im südlich davon gelegenen Bereich Fäsenstaub lagern über dem dortigen Rinnenschotter - jenem der Rheinfallrinne - 5 bis 10 m mächtige, inter- glaziale bis interstadiale Flussablagerungen. Diese wiederum sind von 10 bis 25 m starken Seeablagerungen bedeckt. Den Abschluss nach oben macht eine bis 30 m mächtige Schichtserie von Vorstossschotter, Moräne und Niederterrassenschotter.

5.2 Spezielle Eigenschaften des Rinnenschotters von Diessenhofen – Schaffhausen resp. Schaffhausen-Schotters Der ostsüdöstliche, seitliche Nebenarm des Schaffhausen-Schotters - das Schotter- vorkommen von Diessenhofen / Gailingen – Büsingen (= Diessenhofen-Schotter) - hat sein Hauptverbreitungsgebiet nördlich des Rheins. Dieser Rinnenschotter ist nur lokal, knapp über Rheinniveau aufgeschlossen (Ryhalde in Schaffhausen, Kohler in Gailingen und eventuell in der Kiesgrube Unterreckingen/Büsingen). Seine Verbrei- tung ist aber anhand mehrerer Sondierbohrungen und Grundwasserfassungen (Dies- senhofen, Gailingen, Dörflingen, Schaffhausen und Feuerthalen) nachgewiesen. Zwischen Diessenhofen — St. Katharinental — Schaarewald — Paradies — Lang-

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wiesen — Feuerthalen reicht dieser Rinnenschotter unter dem Rhein hindurch auch noch knapp auf dessen Südseite. Hier keilt er - vermutlich erosiv bedingt – gegen Süden sehr rasch aus. Dabei ist er zwischen jüngeren Seeablagerungen (Paradies- lehm, oben) und älteren Seeablagerungen (Sande, Silte und Tone als Felsrinnenver- füllung, unten) eingebettet. Die Sohlen des Rinnenschotters liegen im Raum Dies- senhofen — Gailingen zwischen 360 — 380 m ü. M., im Gebiet Schaare — Petri knapp unter 340 m ü. M. und im Gebiet der Stadt Schaffhausen liegen sie um 340 - 350 m ü. M. Dort schmiegen sich die Rinnenschotter um die lokalen Felserhebungen über 360 m ü. M. bis zu 400 m ü. M. (z.B. Felshochzone unter Altstadt von Schaffhausen getrennt durch Ost-West verlaufende Rheinfallrinne). Bei Dörflingen steht er unmittelbar auf Fels der Unteren Süsswasser Molasse (USM) an. Diese Felsformation stellt auch im Gebiet Warthau – Schaffhausen, neben lokal verbreiteten, gering mächtigen Grundmoränen das Liegende des Rinnenschotters dar. Im südlichen Dorfbereich von Dörflingen erschlossen mehrere Erdsondenboh- rungen bis in grosse Tiefen unter der Moräne direkt die USM. Daher ist hier anzuneh- men, dass in diesem Bereich zwischen der USM und dem Rinnenschotter eine mächtigere Moränenschicht lagert. Im Westteil von Schaffhausen und entlang des Herblingertals - Solenberg findet sich der Solenberg-Schotter z.T. direkt auf Malmkal- ken. Im Gebiet Kohler - vis à vis von St. Katharinental - folgt der OMM-Fels unmittelbar über dem Rhein auf einer Kote von 395 m ü. M.

Abb.3 Profilschnitt durch die „Rinnenschotter“ in Schaffhausen aus KEMPF ET AL., 1986 Abb-144: Profil Feuerthalen-Güterbahnhof Schaffhausen. (Hinweis: Inder nördlichen Rinne (Klettgau-Rinne) lagert der Solenberg-Schotter, in der südlichen (Rheinfall-Rinne) der Schaffhausen-Schotter) Die Sondierungen im Staffelwald (Gemeinde Ramsen) östlich Gailingen haben einer- seits die Felsrinne Gailingen - Hemishofen bestätigt, andererseits konnte die östliche Fortsetzung des Rinnenschotters von Diessenhofen - Gailingen unmittelbar unter dem Staffelwald (noch) nicht nachgewiesen werden (ZAUGG, A. & GEYER, M., 2008). Ein verkitteter Schotter im Rheinbett bei Schupfe (zwischen Diessenhofen und Rheinklingen) könnte allerdings ein Relikt von Rinnenschotter darstellen, was hier eine sehr schmale Rinne zur Folge hätte.

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Im Raum von Paradies (Schlatt) bis Diessenhofen wird der Schaffhausen-Schotter, resp. Diessenhofen-Schotter von "Paradiestonen" und Grundmoränen überdeckt. Westlich Diessenhofen (südlich des St. Katharinentals) wurde in einer Schlüsselboh- rung: „Brunnen Rosiliberg“ (vgl. Anhang 2) ein alter Boden innerhalb des Moränen- komplexes erschlossen. Dieser lagert dort über dem Diessenhofen-Schotter bedeckt. Dieser kann unter Umständen mit dem Flurlinger Kalktuff verbunden werden. Bei St. Katharinental und Gailingen lagert über dem Rheinniveau direkt auf dem Rin- nenschotter übergangslos ein weiterer Schotter (vgl. Beilage 5, Profil Buechberg – Gailingen). Aufgrund seines höhenmässigen Auftretens ist er als ein Vorstossschot- ter der letzten Eiszeit zu deuten. Der Rinnenschotter tritt im Gebiet Rheinburg (Gai- lingen) wiederum gleich unter Moräne auf. Östlich von Schaffhausen folgt dagegen über dem Rinnenschotter ein über 50 m mächtiger Schichtstapel aus Moräne, See- ablagerungen und Vorstossschotter. Im Gebiet Feuerthalen - Langwiesen tritt über dem Rinnenschotter ebenfalls ein bis zu 50 m mächtiger Schichtstapel bestehend aus diversen Schottern, Moräne und Seeablagerungen auf. Unter der Terrasse von Feuerthalen liegt die Obergrenze des Rinnenschotters etwa auf Kote 395 m ü. M.

Abb.4 Profilschnitt durch die Rinnenschotter östlich von Schaffhausen aus MÜLLER, E., 1997 Abb-5: Profil Herblingertal-Schaarenwis

5.3 Begrenzung Im westlichen Bereich wird der Schaffhausen-Schotter durch den zum Rhein und Rheinfallbecken abfallenden Abhang des Höhenzugs Cholfirst begrenzt. Dann verläuft seine Grenzlinie durch den Dorfkern von Neuhausen in Richtung Autobahn- anschluss Schaffhausen-Süd via die Rheinfallrinne zur Altstadt Schaffhausen. Dort trifft das Schottervorkommen auf den - rein lithologisch betrachtet – gleichartig

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zusammengesetzten Rinnenschotter der Klettgaurinne (Hardau-Schotter resp. Solen- berg-Schotter), welcher sich westwärts in Richtung Engi / Klettgau verfolgen lässt. Dieser wird im Bereich Breiti – Engi durch eine moränenartige Verfüllung ersetzt (SCHINDLER, 1985, S. 35). Nördlich an die Klettgaurinne anschliessend, zieht der Rand des Solenberg-Schotters entlang des Herblingertals und dann am Osthang des südlich von Thayngen gelegenen Berg, ab wo er in nördlicher Richtung seine Fortsetzung in der Binningen-Rinne findet. Im Nordosten grenzt der Solenberg-Schotter an die südlichen Anhänge des Thayn- ger-Buechberg und Heilsberg (Gottmadingen). Dessen Fortsetzung und lithostratigra- phischen Zusammenhänge mit den mittleren und tieferen Kieslagen im dann folgen- den Singenerbecken sind zurzeit noch wenig geklärt. Das Fehlen des Rinnenschot- ters in Buch/SH und Ramsen ist aufgrund von Bohrdaten und geoelektrischen Son- dierungen nachgewiesen. Im Osten zieht dann der „Rinnenschotter“ um die Westhälfte des Rauhenberg, also vom Raum Randegg (Gottmadingen) – Dörflingen bis nach Gailingen / Diessenhofen. Inwieweit dieser aus älterem, also Solenberg-Schotter und/oder jüngerem Schaffhausen-Schotter besteht, ist zurzeit noch nicht geklärt. Dies wegen der Gegebenheit, dass die seitlichen Begrenzungen resp. Ablösungen noch nicht erschlossen sind. Die Südgrenze verläuft schliesslich von Diessenhofen über Gross Ratihard und nördlicher Schaare / Paradies nach Langwiesen zum eingangs beschriebenen Abhang des Cholfirst.

5.4 Unterlage In Richtung der damaligen allgemeinen Entwässerung, also zum Klettgau hin, lag die tiefste Sohle des Rinnenschotters westlich von Schaffhausen um 335 m ü. M. Auf- fallend ist, dass die Sohlenkote von 335 m ü. M. im ganzen Verbreitungsgebiet der beiden Rinnenschotter bis dato noch in keiner der über sechzig massgebenden Boh- rungen unterschritten wurde. Als eher erstaunlich sind aber die tiefsten erschlosse- nen Koten der Schotterunterflächen von Paradies (339 m ü. M.) und Büsingen resp. Schaare (339 m ü. M.) zu werten. Daraus lässt sich zwischen Schaare und dem Übergang zur Sohle des Solenberg- resp. Schaffhausen-Schotters ein äusserst geringes Gefälle von etwa 0.7 ‰ ableiten. Diese Sohlenneigung entspricht auch dem von SCHREINER, A., 1983 und 1992 für den Rinnenschotter zwischen Gottmadingen und Schaffhausen beschriebenen Gefälle von ebenfalls 0.7 ‰. Die tiefsten Sohlenbereiche liegen im südlichen Bereich des Schottervorkommens entlang einer Ost-West erstreckten Achse vor. Dabei ist anhand der Bohrungen süd- südwestlich von Büsingen / Schaare ein leicht erhöhter Rücken auszumachen. Die- ser trennt eine kleinere Sohlenmulde im Raum Paradies von einer grösseren, Längs- mulde, die bis zu St. Katharinental reicht. Im mittleren und nördlichen Bereich des Schottervorkommens (weitgehend Solenberg-Schotter) befindet sich die eher wenig strukturierte Unterfläche von etwa 350 m ü. M. auf bis 390 m ü. M. ansteigend. Im Bereich von Warthau (Buchthalerwald) zeigt die Schotterunterfläche eine um ca. 10 m erhöhte Lage. Die beiden Rinnenschotter (Solenberg- und Schaffhausen-Schotter) liegen weitge- hend dem Fels, bestehend aus Malmkalken, Bolusbildungen oder Unterer Süsswas- sermolasse auf. Selten findet sich zwischen dem Schotter und dem Felsuntergrund noch eine höchstens wenige Meter mächtige Grundmoränenschicht. Es ist nicht aus-

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zuschliessen, dass diese einer Moräne entspricht, die den älteren Rinnenschotter (Solenberg-Schotter) bedeckt. Der ganze darüber hangende Rinnenschotterkörper wäre in diesem Fall nur dem jüngeren, also dem Schaffhausen-Schotter zuzuordnen. Südlich einer Linie von St. Katharinental / Diessenhofen – Paradies – Feuerthalen lagert der Schaffhausen-Schotter resp. das Schottervorkommen von Diessenhofen / Gailingen – Büsingen über einer Serie älterer quartärer Lockergesteinsschichten. Diese sind bis mehrere Dekameter stark. Diese Aussage stützt sich auf Resultate von neun Sondierbohrungen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist zu schliessen, dass der ganze Rinnenschotterkörper südlich der oben genannten Linie, jünger als der ältere Rinnenschotter, d. h. als der Solenberg-Schotter resp. der Hardau-Schotter ist. Somit ist dieses Vorkommen vollumfänglich dem Schaffhausen-Schotter zuzuordnen. Es kann angenommen werden, dass die Oberfläche des Ziegeleitons von Basadin- gen, der den Buechberg-Schotter bedeckt, nach seiner Entstehung seitlich massiv wieder erodiert wurde. In dieser erosiven Austalungsstrecke wurde anschliessend der Diessenhofen-Schotter abgelagert. Daraus kann geschlossen werden, dass im Raum Diessenhofen der dortige Rinnenschotter jünger als der Basadingen-Ton und vor allem der Buechberg-Schotter ist.

5.5 Oberfläche Die Oberfläche des Rinnenschotters scheint deutlich mehr reliefiert als dessen Unter- fläche zu sein. So zeichnen sich breitflächige Erosionsformen ab. Auch die Höhenun- terschiede der Schotteroberfläche sind ganz beachtlich. Steigen sie doch von etwas weniger als 350 m ü. M. auf bis über 415 m ü. M. im Bereich von Solenberg und Thayngen an. Auffallend ist ein allseitiges Ansteigen des Rinnenschotter zu dessen Randbereichen. So etwa in Feuerthalen, bei Herblingen, Thayngen, Gottmadingen, Randegg und Dörflingen. Die mittleren Neigungen der Oberflächen messen in der Regel zwischen 2% und 5%. Da anzunehmen ist, dass der Rinnenschotter zusammenhängend von Gottmadingen nach Büsingen / Schaffhausen verläuft, liegt eine flache muldenartige Vertiefung resp. Senke der Schotteroberfläche vor. Diese weist ein sehr flaches Gefälle nach Büsingen auf. Im mittleren Bibertal wurde ein Teil des Rinnenschotters zwischen Bietingen und im Bereich des heutigen Bahnhofs von Thayngen erodiert. Diese vollständige Ausräumung fand spätestens im frühen LGM, vermutlich aber früher statt. Die dadurch neu entstandene Hohlform wurde anschliessend mit feinkörnigen Seeablagerungen und moränenartigen Sedimenten gefüllt. Zwischen Langwiesen und Diessenhofen ist die Oberfläche des Schaffhausen-Schot- ters auf einer etwa 5 km langen Strecke entlang des Rheines abgesenkt. Die dadurch entstandene Oberflächendepression liegt somit bis 40 m tiefer als die Ober- fläche des gleichen Schotters im Bereich der Schaffhauser Altstadt. Hierzu gilt der Hinweis, dass hier dieser Schotter von Paradieslehm noch überdeckt ist und darüber schliesslich Niederterrassenschotter folgen. Für das hier die Oberfläche des Schaff- hausen-Schotters erodierende Wasser bestand in Richtung Schaffhausen daher keine Abflussmöglichkeit bei einem freien Gefälle. Somit konnte diese Erosion, die vor der Ablagerung des Paradieslehms erfolgen musste, nur subglazial erfolgt sein.

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5.6 Mächtigkeiten Die lokalen Mächtigkeiten des Rinnenschotters schwanken ganz beachtlich. Dies ist die Folge der örtlichen Lage bezüglich der jeweiligen, vor dem Ablagerungsprozess vorhandenen Morphologie der liegenden Gesteinsserie sowie der nach der Erosion des Schotterkörpers verbliebenen Oberflächengestalt. Ausgehend von einer ursprünglich vorhandenen, eher einheitlichen Schotterflur, welche etwa auf 400 bis 415 m ü. M. lag, war der Rinnenschotterkörper bis 60 bis 70 m mächtig. Sein ent- sprechender tiefster Sohlenbereich ist dabei auf 335 bis 345 m ü. M. positioniert. Als Folge der nach der Schotterbildung stattgefundenen Erosionen hat der Rinnenschot- ter heute noch Schichtstärken von bis zu 50 m. Die mächtigsten Schichtpakete finden sich dabei zwischen Buchthalen und Büsingen.

6. Folgerungen (vgl. Schemaschnitt in Anhang 5) 6.1 Zum Buechberg-Schotter Aufgrund der ursprünglichen Oberflächenform des Buechberg-Schotters kann vermu- tet werden, dass für dessen Schüttung vermutlich drei Schüttungsquellen bestanden. Von ihnen lag die bedeutendste südöstlich von Waltalingen / Unterstammheim und somit im Bereich Seebachtal / Thurtal. Daneben wirkten – wohl eher untergeordnet – die Schüttungsquellen, die nördlich und südöstlich des Rodenberges, gelegen waren, nämlich westlich von Etzwilen und im Bereich des östlichen Staffelwaldes (Ramsen / Gailingen). Die Unterfläche des Buechberg-Schotters wurde bis anhin nie tiefer als 370 m ü. M. beobachtet. Damit konnten die Gewässer, welche die direkte Unterlage (Fels- und Lockergesteine) des Buechberg-Schotters heraus modellierten resp. formten, sich stets in freiem Gefälle in Richtung Schaffhausen – Klettgau entwässern. Diese Ero- sionsprozesse umfassen demnach keine letztendlichen Auskolkungsprozesse. Aufgrund der für die damalige Zeit anzunehmenden Oberflächenformen, erfolgte während der Ablagerung des Buechberg-Schotters eine offene Entwässerung vom Raum Diessenhofen resp. Waltalingen in den Klettgau. Eine Korrelation der Buechberg-Schotter mit dem unteren Klettgauschotter (= Har- dau-Schotter ) ist durchaus denkbar (vgl. GRAF, H. R., 2003). Ebenso erscheint auch eine zeitliche Gleichsetzung mit dem älteren Rinnenschotter nordöstlich von Schaff- hausen (Solenberg-Schotter) als möglich. Die Erosionsbasis der Gewässer, welche den Buechberg-Schotter nach seiner Abla- gerung flächenhaft erodierten, lag tiefer als 370 m ü. m. Sie konnte ohne Weiteres im Bereich der Sohle des Rinnenschotters gelegen haben, weshalb eine Erosion des Buechberg-Schotters vor der Ablagerung des Schaffhausen-Schotters möglich ist. So erscheint es als sehr wahrscheinlich, dass sich im Raum der Ziegelei Basadingen einst auch noch Buechberg-Schotter befand. Dieser wurde dann als Folge einer umfassenden, grossräumigen Erosion entfernt. Die entsprechende Ausräumung reichte viel tiefer als die tiefsten Koten der Unterfläche des Buechbergschotters hinab. Diese Erosionen sind teils als fluviatiler und teils als subglazialer Natur zu deuten. Erst nach der Erosionsphase des Buechberg-Schotters konnte im dadurch entstan- denen See der „Basadingen-Ton“ abgelagert werden. Die Ablagerung des Diessen-

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hofen-Schotters – der wohl dem Schaffhausen-Schotter entspricht - erfolgte schliess- lich erst in einer noch jüngeren Phase. Unter dem Rinnenschotter wurde bis anhin nirgends Buechberg-Schotter festgestellt. Die nächstgelegenen Distanzen zum Buechberg-Schotter betragen zwischen Neupa- radies und Diessenhofen um 1 bis 1½ km. Falls sich der Buechberg-Schotter vor sei- ner Erosion einst mehr als 1 bis 3 km nach Norden erstreckte – was eher zu erwarten ist, als nicht - hätte sein Abtrag noch vor der Ablagerung des Rinnenschotters erfol- gen müssen. Zusammenfassend standen die Entstehung und der spätere Abtrag des Buechberg- Schotters im Umfeld mehrphasig gegliederter Erosions- und Ablagerungsprozesse. Diese sind fluviatiler, glazifluviatiler und rein glazialer Natur. Generell lassen sie sich von unten nach oben gemäss Tabelle 1 charakterisieren.

6.2 Zum Ittingen-Schotter Die Ober- und Unterflächen des Ittingen-Schotters liegen deutlich höher als jene des Buechberg- und des Rinnenschotters. Die heutigen wie auch die ursprünglichen Mächtigkeiten des Ittingen-Schotters sind geringer als jene des Buchbergschotters und des Rinnenschotters. Der Ittingen-Schotter ist jünger als die Ablagerungen des Weiningersees, da er diese grossenteils überdeckt. Dagegen ist der Ittingen-Schotter wiederum älter als der Basadingen-Ton. Damit ist er auch älter als der Diessenhofen-Schotter, der ja aller Voraussicht nach den Basadinger-Ziegeleiton überlagert. Der Weiningersee wurde am zuvor geschütteten Endmoränenkranz des Ossinger- Riegels aufgestaut. Daher ist der Weiningersee jünger als diese Eisrandlage. Als die- ser Moränenverschluss geschüttet wurde, wurde in dessen Vorfeld vermutlich der Buechberg-Schotter glazifluviatil abgelagert, es sei denn, dass er noch älter ist. Dem- zufolge ist Ittingen-Schotter jünger als der Buechberg-Schotter. Die Moränenbedeckung des Ittingen-Schotters weist in etwa die gleichen Schicht- mächtigkeiten wie der Buechberg-Schotter auf.

6.3 Zum Rinnenschotter Für den Rinnenschotter bestanden mehrere Schüttungszentren. Es ist dabei von flu- vioglazialen Schüttungen auszugehen, welche von mehreren "Fronten" resp. von mehreren Gletscherzungen aus erfolgten. Solche "Quelllagen" sind in den Räumen Engen – Welschingen, Singen - Rielasingen sowie nördlich und eventuell auch süd- lich des Rodenbergs anzunehmen. Deren Gleichaltrigkeit ist allerdings nicht nachge- wiesen. Die Schüttungen des Rinnenschotters erfolgten in Talungen, die durch die früheren quartären Ereignisse gebildet und geprägt wurden. Diese Sedimentation wies aller- dings entlang ihrer zentralen Achse ein sehr geringes, nach Westen gerichtetes Soh- lengefälle auf. Der tiefste bis anhin erschlossene Sohlenpunkt liegt westlich der Schaffhauser Altstadt auf Kote 335 m ü. M. Als Arbeitshypothese kann daher davon ausgegangen werden, dass östlich davon gelegene Schottervorkommen, welche eine tiefere Basis als Kote 335 m ü. M. aufweisen, keine Rinnenschotter sind. Solche tiefer hinabreichende Körper sind demnach den "Tieferen Kieslagern" zuzuordnen,

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deren Ablagerung nicht zeitgleich mit dem Rinnenschotter erfolgte. Diese sind unter anderen die Folge subglazialer Ablagerungsprozesse. Die höchsten erschlossenen, bis um 415 m ü. M. gelegenen Lagen des Rinnenschot- terkörpers markieren ihre ungefähre Obergrenze. Höher liegende Schotterreste sind daher in der Regel nicht mehr dem Rinnenschotter gleichzusetzen. Vielmehr ent- sprechen solche oft älteren Vorkommen, die zwischen der "Tieferen Deckenschotter- zeit" und dem Zeitpunkt der älteren Rinnenschotter entstanden sind. Andernfalls stel- len sie innerhalb von Endmoränenkomplexen auftretende Kieslager oder lokale, eng- begrenzte Kamesschotter dar. Die Schotteroberfläche war ursprünglich eher gleichmässig, einheitlich westwärts einfallend, d. h. sie war nach Schaffhausen gerichtet. Es ist daher anzunehmen, dass die Oberflächendepression zwischen Langwiesen und Diessenhofen nicht der frühe- ren Schotterakkumulationsoberfläche entspricht. Diese Vertiefung ist dagegen auf eine längs erstreckte Erosion durch einen später darüber vorgestossenen Gletscher zu erklären.

Die heutigen Ober- als auch -unterflächen des Rinnenschotters entstanden durch ausgedehnte resp. grossräumige Erosionen. Sie umfassen durch sowohl fluviatile als auch subglaziale Erosionsarten.

Tabelle 1 Erosions- und Ablagerungsprozesse im Umfeld der Genese der Schottersysteme (vgl. Anhang 4)

Ereignisse Epoche Relative zeitliche nach Einstufung Müller 1996

1. Fluviatile Eintiefung (Austalung im Sinne eines Zwischen Ablagerung Urstromtals) der Rinnen (vgl. Fig.1): der Tieferen Decken- schotter und Maximal- - Bodenseeraum - Thurtal – Seebachtal – stand der Möhlin-Eiszeit. Stammheimertal – Schlattingen – Rheintal – Schaffhausen – Klettgaurinne - Bodensee / Zellersee – Singen - Gottma- dingen – Schaffhausen – Klettgaurinne.

2. Maximale Eisbedeckung (Eisvorstoss bis Möhlin Maximalstand der Epoche und bis Schleitheim). Möhlin-Eiszeit 1

3. „Lokale“, längserstreckte glaziale Tiefenerosionen Erste Rückschmelzpha- (= 1. Glaziale Tiefenerosion) in den noch mit Eis sen der Möhlin-Eiszeit bedeckten Gebieten östlich von Schaffhausen, so im Raum Waltalingen – Guntalingen - Basadingen – Ratihard – Neuparadies (= Waltalingen – Basadingen-Rinne)

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Ereignisse Epoche Relative zeitliche nach Einstufung Müller 1996

4. Verfüllung der vorhin durch glaziale Tiefenerosio- Rückschmelzphasen der nen ausgekolkten Mulden mit Seeablagerungen späten Möhlin-EZ mit und Moränenablagerungen, die zudem noch entsprechenden Oszil-

durch wohl subglazial geschüttete Kieslager lationen der Eisrandla- durchzogen sind. gen zwischen dem Thur- tal und dem Rheintal Epoche östlich Schaffhausen 2

5. Flächenhafte resp. fluviatile Erosion der Oberflä- Dito, jedoch oberhalb che der Verfüllungssedimente sowie der übrigen des mittleren Thurtals Talboden des Urstromtales.

6a. Gletschervorstoss zu den Eisrandlagen bei Gott- madingen, am Staffelwald (Ramsen), bei Etzwi- len, Oberstammheim / Nussbaumen und Ossin- gen. Dabei erfolgte die Schüttung des „Ossinger- Riegels“: Umfassender Moränenwall, ausgehend Wiedervorstossphase Epoche vom Raum östlich von Andelfingen – Ossingen – der späteren Möhlin- 3 Uerschhausen – Nussbaumen / Oberstammheim. Eiszeit

6b. Glazifluviatile Schüttungen des Buechberg- Schotters. Parallel dazu erfolgen die fluviatilen Schüttung des Solenberg-Schotters und des Hardau-Schotters).

7. Weiteres Rückschmelzen des Gletschers in den Spätphase der Möhlin- Epoche Bodenseeraum. Dabei Aufstau des „Weininger- Eiszeit 4 sees“ am „Ossinger Riegel“.

8a. Fluviatile Erosion der Oberfläche des Buechberg- Schotters bis wenig unter 370 m ü. M. reicht. Dabei Reliefierung der Schotteroberfläche.

8b. Einschneiden des „Ossinger-Riegels“ bei Abschlussphase der Epoche Uerschhausen/Nussbaumen und gleichzeitige Möhlin-Eiszeit 5 Spiegelabsenkung des „Weiningersees“.

8c. Erosion der Ablagerungen des Weiningersees.

9. Bodenbildung im Oberflächenbereich des Möhlin–Hagenholz- - Buechberg-Schotters. Interglazial

10a. Gletschervorstoss bis in den Raum von Frühphase der Frauenfeld. Dabei Schüttung der grobblockigen Hagenholz-Eiszeit Epoche Lage im basalem Bereich des Ittingen-Schotters. 6

10b. Rückschmelzen des Gletschers bis in den Hauptphase der Raum Weinfelden – Bodenseebecken: Abla- Hagenholz-Eiszeit gerung der Hauptmasse des Ittingen-Schotters.

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Ereignisse Epoche Relative zeitliche nach Einstufung Müller 1996

11. Nachfolgevorstoss des Gletschers bis in den Spätphase der Bereich mit einem Gletscherarm bei Weiningen / Hagenholz-Eiszeit Wäckinge. Beginn des erosiven Abtrags des Ittingen-Schotters. Gleichzeitig randliche Erosion des Buechberg-Schotters.

12a. Gletschervorstoss bis in den Raum Flaach / Rüdlingen resp. Schaffhausen, dabei finden „loka- le“, längserstreckte glaziale Tiefenerosionen (= 2. Glaziale Tiefenerosion) in den mit Eis bedeckten Gebieten statt, so u. a.:

- im mittleren bis unteren Thurtal (Felben und

Andelfingen)

- Im Raum Unterstammheim – Schlattingen – 1. Hauptvorstoss der Epoche Diessenhofen – Neuparadies / Schaarewald. Beringen-Eiszeit 7 Dadurch wurde der nördliche und östliche Buechberg-Schotter vollständig erodiert. Es entsteht der entsprechende markante Ero- sionsrand, verlaufend von Waltalingen – Gunta- lingen – Egg / Schlattingen – Basadingen – Buechberg – Neuparadies - Im Raum Bietingen (Gottmadingen) – Thayn- gen, wobei der vorher abgelagerte Solenberg- Schotter längs einer schmalen Achse vollstän- dig erodiert wurde.

12b. Erste Überdeckung des Solenberg-Schotters und des Ittingen-Schotters mit Moränen.

13 „Basadingersee“, max. Seeniveau: 420 m ü. M. 1. Interstadial der Epoche Beringen-Eiszeit 8 Verfüllen der übertieften Mulde von Schlattingen – Basadingen - Ratihart mit Seeablagerungen (Basadingen-Ton).

14. Gletschervorstösse : 2. Hauptvorstoss der Epoche Beringen-Eiszeit 9 14a Verfüllen der Klettgaurinne im Bereich Engiwald mit Moränenmaterial 14b Erosion der Rheinfallrinne 14c Erosion der mittelpleistozänen Rinnen- verfüllungen östlich von Schaffhausen: Als massgebendes Erosionsniveau wirkt die Sohle der neu geschaffenen Rheinfallrinne.

15. Verfüllen der Rheinfallrinne mit dem Später Wiedervorstoss Schaffhausen-Schotter. der Beringen-Eiszeit

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Ereignisse Epoche Relative zeitliche nach Einstufung Müller 1996

16. Z. T. glaziale Tiefenerosion (= 3. Glaziale Später Wiedervorstoss Epoche Tiefenerosion): Erosion der Oberfläche des der Beringen-Eiszeit 9 Schaffhausen-Schotter östlich von Schaffhausen.

17. Überdeckung der Rinnenschotter mit Moränen, Frühphasen und Haupt- Seeablagerungen („Schaffhauser Seebodenleh- phasen des LGM me“ und „Paradieslehm“) und fluvioglazialen Vorstossschottern.

7. Offene Fragen Trotz der aufgezeigten vielfältigen geologischen Gegebenheiten und der entsprechenden Folgerungen bestehen zur Verbreitung der tiefliegenden Schottersysteme, ihrer Morphogenesen und ihren Verknüpfungen mit benachbarten Schotterkomplexen noch einige offene Fragen. Dies abgesehen von absoluten Altersdatierungen. Diese Unsicherheiten, welche auch als Untersuchungsziele künftiger geologischer Abklärungen bestehen, lassen sich wie folgt umschreiben: a*) Ist der Buchbergschotter ein in sich gleichaltriger Schotterkörper oder lässt er sich in mehrere Phasen gliedern? b) Wie verläuft die genaue Umgrenzung des Buechberg-Schotters in den Bereichen Willisdorf – Basadingen sowie entlang des Westrandes des Stammheimertals? c) Wie ist die Beschaffenheit des Liegenden des Buechberg-Schotters im Bereich seines nordwestlichen Abhanges (Chundelfingerhof - Unterschlatt)? d) Wurde der Buechberg-Schotter gleichzeitig wie der Solenberg-Schotter und der Hardau-Schotter abgelagert? e) Sind der Buechberg-Schotter und der Solenberg-Schotter in gewissen Bereichen miteinander gar verzahnt? f*) Befindet sich der „Basadingen-Ton“ tatsächlich im Liegenden des Diessenhofen- Schotters g*) Welches sind die absoluten Alter des „Basadingen-Tons“, des Buechberg-Scho- tters, des Schaffhauser Rinnenschotters im Raum Diessenhofen / Gailingen und des Ittingen-Schotters? h) Welches war der Verlauf zwischen der Seebachtal – Basadingen-Rinne und dem Bodenseeraum und in welchem Zeitabschnitt entstand sie? i) Wo lag der Eisrand im weiteren Bodenseeraum, von wo aus der Ittingen-Schotter geschüttet wurde und wie war er beschaffen? j) Wie verlief die ursprüngliche Form des Ittingen-Schotters zwischen ihrer Schüt- tungsquelle und dem Seebachtal?

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k) Welche der heute noch bekannten, reliktartigen sehr kleinen, alten Schottervor- kommen ausserhalb des Seebachtals, wie beispielsweise der Aumülischotter (südlich von Frauenfeld) entsprechen dem Ittingen-Schotter? l) Wie verläuft die genaue Umgrenzung des Ittingen-Schotters im Bereich zwischen Hüttwilen / Buch und dem Südwestrand des Stammheimertals? m) Welches waren die minimalen Höhenkoten des Ossinger-Riegels sowie des Wei- ningersees? n) Welches waren die Höhenkoten der ursprünglichen Schotterflur des Ittingen- Schotters? o*) Welches waren die Mechanismen und der räumliche Verlauf der umfassenden Sackung entlang des Süd- bis Südsüdostrandes des Ittingen-Schotters? p*) Wie lassen sich im Raum östlich der Altstadt von Schaffhausen die verschiede- nen Ablagerungen des Rinnenschotter zeitlich und räumlich zueinander abgren- zen? q) Wie verläuft die genaue Umgrenzung des Schaffhauser Rinnenschotters im Raum Diessenhofen / Gailingen und wie lässt sich der Rinnenschotter im Bereich Staffelwald von der Verfüllung der unteren Bibertalrinne abgrenzen? r) Welches sind die absoluten Alter der basalen Moräne im Warthau / Buchthaler- wald s*) Inwieweit ist der in der, den Rinnenschotter bedeckenden Moräne festgestellten Bodenbildung mit dem Flurlinger Kalktuff zu korrelieren? t) Welches ist der Verlauf der nordöstlichen Begrenzung des Solenberg-Schotters, in Richtung Rielasingen / Singen, und dabei: Besteht eine direkter Anschluss zu den Schottervorkommen im Singenerbecken resp. bestehen zwischen ihnen direkte Verbindungen? *) Wichtige Fragen für die Altersabfolge

Zur Klärung dieser Fragenkomplexe ist die Vornahme mehrerer Sondierbohrungen, d. h zusätzliche Schlüsselbohrungen und gezielter Spezialuntersuchungen, wie unter anderen Geröllanalysen, Lumineszenzbestimmungen, geochemische sowie palyno- logische Analysen erforderlich.

8. Zusammenfassung Im Untersuchungsgebiet ist die Felsoberfläche stark reliefiert. Dabei sind die einzel- nen Austalungen meist längs erstreckt. Sie wurden ursprünglich vor der MEG ange- legt. Die eigentliche Eintalung mit den einzelnen erosiven Reliefformen entstand in unterschiedlichen Zeitabschnitten seit dem Mittelpleistozän. Entlang der ganzen nördlichen Flanke des Thurtals erfolgten nach der massiven Eintiefung der Thurtalrinne entlang ihres Nordrandes sehr umfangreiche Versa- ckungsprozesse. Dabei wurden sowohl Fels- als auch Lockergesteinsserien miter- fasst.

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Die zwischen den einzelnen Hochlagen liegenden "tiefen Becken“ sind flach ausge- bildet. Sie reichen nördlich des Rheins zwischen Schaffhausen und Gailingen bis 350 m ü. M. Die "tiefen Rinnen", wie die Waltalingen-Basadingen-Rinne, die Diessenho- fen-Langwiesen-Rinne sowie die Bietingen-Rinne erreichen Tiefen bis 240 m ü. M. Die Felsoberfläche wurde in mehreren Phasen ausgebildet. Dabei bildeten sich die Täler entsprechend dem jeweils vorgelegenen Formenschatz, den die vorangegan- genen Glazialereignisse hinterlassen haben. Die Erosionen erfolgten teils durch sub- glaziale und teils extramoränale Schmelzwässer. Die Klettgaurinne wurde zwischen dem Abschluss der Ablagerungen des Tieferen / Jüngeren Deckenschotters und des Unteren Klettgauschotter gebildet. Es kann auch angenommen werden, dass im Klettgau während des Hauptvorstosses der Möhlin- Eiszeit eine subglaziale Entwässerung, jedoch ohne Tiefenerosion erfolgte. Die Seebachtalrinne beginnt am Thurtalrand auf Kote 325 m ü. M. und damit etwa 100 m höher als die Sohle der später entstandenen Thurtalrinne. Anschliessend zieht die Seebachtalrinne ins Stammheimertal, wo sie etwa Kote 300 m ü. M. erreicht. Daher konnte sich das ursprüngliche Seebachtal nicht bei freiem Gefälle zur Klett- gaurinne entwässern. Es ist anzunehmen, dass sich die Seebachtalrinne, die Walta- lingen-Basadingen-Rinne und die Diessenhofen-Langwiesen-Rinne zuerst in die gleichzeitig angelegte Klettgaurinne entwässerten. Während des Hauptvorstosses der Möhlin-Eiszeit erfolgte dann oberhalb von Schaffhausen glaziale Tiefenerosion. Die Diessenhofen – Langwiesen - Rinne zeichnet sich durch ein "umgekehrtes", nach Osten gerichtetes Sohlengefälle aus, wobei als Folge einer subglazialen Tiefenero- sion die Sohle bis tiefer als 200 m ü. M abfällt. Nach der „Verstopfung“ der Klettgaurinne im Raum Engiwald mit Moränenmaterial wurde die alte, noch hoch gelegene Talanlage Schaffhausen - Dachsen reaktiviert, was zum erosiven Durchbruch zwischen Laufen und dem Südranden führte. Dadurch wurde der Fels im Raum des Rheinfallbeckens bis 200 m eingeschnitten. Seither, der Spätphase der Beringen-Eiszeit fliesst der Rhein daher in Richtung Rafzerfeld. Der Buechberg-Schotter stellt eine Reliktform eines ursprünglich viel umfangreiche- ren Schotterkörpers dar. Er wird von durchschnittlich 20 m starken Moränenschichten überdeckt. Er lagert sowohl auf Fels als auch auf älterem Quartär (= häufig feinkörni- ge Seeablagerungen als Felsrinnenverfüllungen). Die Schotterbasis ist stark reliefiert. Eine Gliederung des Buechberg-Schotters ist nicht erkennbar. Im Süden und Westen ist das Schottervorkommen durch die Oberfläche des aufsteigenden Molassefelses begrenzt. Dagegen scheint der Nord- und Ostrand des Buechberg-Schotters durch eine spätere, weit und tief reichende Talausschürfung entstanden zu sein. Die Umgrenzung des Buechberg-Schotters ist in den Bereichen Willisdorf – Basadingen, entlang Westrandes des Stammheimertals und zwischen Waltalingen – Gisenhard – Truttikon im Detail allerdings noch unklar. Meist liegt hier der Buechberg-Schotter direkt dem Molassefels auf. Diese Grenzfläche entspricht der Urtalung der Thurtal-, Seebachtal-, Stammheim-, Rheintal-, Klettgaurinne. Im westlichen Stammheimertal und westlich davon angrenzenden Gebiet lagert der Buechberg-Schotter über den Verfüllungsschichten einer älteren, in den Fels übertieften Rinne: der Waltalingen- Basadingen-Rinne. Die Unterlage des Buchbergschotters weist drei Mulden, bei Schlatt, Basadingen und südöstlich von Schlattingen auf. Daneben bestehen drei Hochzonen. Nördlich von Unterschlatt liegt der Schotter der Molasse nicht mehr direkt auf. Das Liegende ist hier nur spärlich bekannt. Vermutlich treten hier noch ältere quartäre Serien auf, wie Seeablagerungen und Moränen. Es ist durchaus mög- lich, dass im bandartigen Bereich von Feuerthalen– Dörflingen der Buechberg-Schot-

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ter an den vermutlich gleichalten über Gottmadingen– Schaffhausen verlaufenden „älteren Rinnenschotter“ (vgl. Fig. 1) grenzte. Eine seitliche Verzahnung mit dieser Rinnenfüllung scheint möglich zu sein. Nach der Ablagerung des Buechberg-Schot- ters wurde der nördliche und östliche Abschnitt vollständig erodiert. Der Buechberg- Schotter lagert unter dem Basadingen-Ton, der wiederum im Liegenden des Dies- senhofen-Schotters zu erwarten ist. Daher sind das Tonvorkommen und der Buech- berg-Schotter älter als der Diessenhofen- resp. Schaffhausen-Schotter. Die Sohle des Ziegeleitonvorkommens von Basadingen reicht unter das Sohleniveau des Buechberg-Schotters, ein Beweis dafür, weshalb er aus Erosionsgründen hier nicht mehr vorliegt. Das Liegende der sandigen Seeablagerungen von Basadingen ist nicht näher bekannt.

ES konnte belegt werden, dass die Ittingen-Schotter fluviatil entstanden. Abgesehen von ihrem basalen Teilbereich wurden sie von ihrer Schüttungsquelle, d.h. vom dazu- gehörenden Gletscherrand weit entfernt – grössenordnungsmässig etwa 30 km – abgelagert. Somit reichte der Schüttungsbereich des Ittingen-Schotters bis in den zwischen Weinfelden und dem Bodensee gelegenen Raum. Er umfasste daher ver- mutlich das ganze mittlere Thurtal. Somit war das ganze talwärts liegende Gebiet einst mit Ittingen-Schotter bedeckt. Heute bildet der Ittingen-Schotter keinen zusam- menhängenden Körper mehr. Er ist in mindestens drei Teilabschnitte gegliedert. Zudem treten in der weiteren Umgebung des Kerngebietes kleinere Schottervorkom- men auf, die sich zwangslos als Relikte des Ittingen-Schotters deuten lassen. Dazu gehören der Aumülischotter südlich von Frauenfeld sowie die nördlich von Pfyn gele- genen Schottervorkommen. Die Ittingen-Schotter liegen teilweise über Seeablage- rungen des früheren „Weiningersee“. Dieser See wies eine Spiegelhöhe von etwa 455 m ü. M. auf. Nach der Ablagerung des Ittingen-Schotters ereignete sich im unte- ren Thurtal die Talauschürfung. Durch subglaziale Tiefenerosionen wurde dann die alte Seebachtal – Basadingen-Rinne mit samt ihrer Verfüllung massiv unterschnitten. Neuere Untersuchungen zeigten, dass die Schotterreste zwischen Hüttwiler-, Nuss- baumer- und Hasensee klar nicht zum Ittingen-Schotter gehören, sondern Bildungen des Eisaufbauprozesses der letzten Eiszeit darstellen. Der Ittingen-Schotter steht in den südwestlichen Bereichen direkt über dem Fels an. Nördlich anschliessend folgt er über älteren Moränen. In den übrigen Bereichen liegt er über glazialen Seeabla- gerungen. Daher ist der Ittingen-Schotter jünger als diese Seesedimente. Der ihnen entsprechende Seespiegel reichte auf etwa 455 m ü. M. Diese Stauung erfolgte an einem zuvor geschütteten, von Ossingen nach Nussbaumen / Oberstammheim ver- laufenden Moränenkranz (= Ossinger-Riegel). Dieser war nirgends tiefer als 455 m ü. M. Das anschliessende Erodieren des Moränenriegels, senkte den Seespiegel all- mählich ab. Anschliessend wurden die nun freigelegten Seeablagerungen und die seitlich anschliessenden Moränenböden erodiert. Die Oberfläche des Ittingen-Schot- ters ist deutlich reliefiert. Die abrupte, südliche Begrenzung zum Thurtal hin, entstand durch die spätere subglaziale Tiefenerosion im mittleren und unteren Thurtal. Durch sie wurde unter anderem der Hauptanteil des früheren, weit verbreiteten Ittingen- Schotters völlig entfernt. Nach Abschluss der subglazialen Tiefenerosionen trat die grossräumige Versackung der gesamten Hanglage entlang des Thurtalrandes ein. Die Rinnenschotter sind eigentliche Schottervorkommen von meist fluviatiler, im Osten teilweise auch glazifluviatiler Natur. Das heisst, sie stammen vom weiteren, im Osten auch vom näheren Vorfeld des Bodensee-Rheingletschers. Anhand neuerer Untersuchungen wurde der Rinnenschotterkörper in mehreren Zeitabschnitten geschüttet und später gebietsweise wieder erodiert. Später wurden solche Erosions- gebiete mit jüngerem Rinnenschottern wieder überschüttet. Zumindest ist der Rin-

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nenschotter in einen älteren und einen jüngeren Schotter zu gliedern. Das absolute Alter des letzteren beträgt rund 140‘000 J. Ab Schaffhausen lässt sich der jüngere vom älteren Rinnenschotter räumlich scharf abgrenzen, dies im Gegensatz zu ober- halb der Altstadt von Schaffhausen, wo Überlagerungen beider Körper anzunehmen sind. Nahezu der ganze Rinnenschotter wird von Moränen, Vorstossschottern und Seeablagerungen bedeckt. Bei Diessenhofen / Gailingen lagert über dem Rheinni- veau direkt über dem Rinnenschotter ein Vorstossschotter. Dagegen folgt östlich von Schaffhausen über dem Rinnenschotter eine bis über 50 m mächtige Serie von Moränen, Seeablagerungen und Vorstossschotter. Zwischen Paradies und Diessen- hofen überdecken "Paradieslehme" und Grundmoränen den Schaffhausen-Schotter. Westlich von Diessenhofen bedeckt ein Moränenkomplex, der einen alten Boden mit einschliesst, den Rinnenschotter. Dieser Bodenhorizont entspricht unter Umständen zeitlich dem Flurlinger Kalktuff. Die Oberfläche des Basadingen-Tons, der den Buechberg-Schotter bedeckt, wurde nach seiner Entstehung seitlich massiv wieder erodiert. In dieser erosiven Austalungsstrecke wurde anschliessend der Rinnenschot- ter von Diessenhofen / Gailingen – Büsingen abgelagert. Somit ist im Raum Diessen- hofen der dortige Rinnenschotter jünger als der Basadingen-Ton und vor allem der Buechberg-Schotter einzustufen. Die Schotteroberfläche weist ein sehr flaches Gefälle in Richtung Büsingen auf. Im mittleren Bibertal wurde der Rinnenschotter zwi- schen Bietingen und Thayngen vollständig erodiert. Die entstandene Hohlform wurde in der Folge mit Seeablagerungen und Moränen gefüllt. Zwischen Langwiesen und Diessenhofen ist die Oberfläche des dortigen Rinnenschotters längs einer etwa 5 km langen Strecke entlang des Rheines abgesenkt. Die dadurch entstandene Oberflä- chendepression liegt nun bis 40 m tiefer als die Oberfläche des Rinnenschotters im Bereich der Schaffhauser Altstadt. Die dargelegten Gegebenheiten führen zu den nachstehenden Folgerungen (vgl. Anhänge 4 und 5): - Die Unterfläche des Buechberg-Schotters liegt höher als 370 m ü. M. Somit konnten sich die Gewässer, welche ihre direkte Unterlage heraus modellierten, stets in freiem Gefälle in Richtung Schaffhausen – Klettgau entwässern. Wäh- rend der Ablagerung des Buechberg-Schotters bestand eine offene Entwässe- rung vom Raum Diessenhofen bis in den Klettgau. - Der Buechberg-Schotter lässt sich mit dem Hardau-Schotter durchaus korrelie- ren. Daher kann er wahrscheinlich auch mit dem Solenberg-Schotter zeitlich gleichgesetzt werden. - Die Entstehung und der spätere Abtrag des Buechberg-Schotters standen im Umfeld mehrphasig gegliederter Erosions- und Ablagerungsprozesse. Diese sind sowohl fluviatiler und glazifluviatiler als auch rein glazialer Natur. Der einst im früheren Raum der Ziegelei Basadingen gelegene Buechberg- Schotter wurde später durch umfassende, grossräumige Erosionen entfernt. Diese Erosionen war teils fluviatiler und teils subglazialer Natur. - Erst nach der Erosionsphase des Buechberg-Schotters konnte im dadurch ent- standenen See der „Basadingen-Ton“ abgelagert werden. Die Ablagerung des Diessenhofen-Schotters erfolgte dann erst später. - Die Ober- und Unterflächen des Ittingen-Schotters liegen deutlich höher als jene des Buechberg- und des Rinnenschotters.

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- Der Ittingen-Schotter ist jünger als die Ablagerungen des Weiningersees, da er diese grossenteils überdeckt. - Der Ittingen-Schotter ist älter als der Basadingen-Ton. Damit ist er auch älter als der Diessenhofen- resp. Schaffhausen-Schotter. - Der Weiningersee ist jünger als die Eisrandlage des Ossinger-Riegels. - Im Vorfeld des Ossinger-Riegels, wurde vermutlich der Buechberg-Schotter glazifluviatil abgelagert. Demzufolge ist der Ittingen-Schotter jünger als der Buechberg-Schotter. - Der Rinnenschotter wurde ausgehend von mehreren Zentren (Gletscherzungen), erst fluvioglazial dann, fluvial geschüttet. Deren Gleichaltrigkeit ist allerdings nicht nachgewiesen. - Die Rinnenschotterschüttungen erfolgten in Talungen, die durch die früheren quartären Ereignisse geprägt wurden. - Der tiefste bis anhin erschlossene Sohlenpunkt (Felsoberfläche) liegt westlich der Schaffhauser Altstadt auf ca. Kote 335 m ü. M. Als Arbeitshypothese kann gel- ten, dass östlich davon gelegene Schottervorkommen mit tieferen Sohlhöhen als 335 m ü. M. keine Rinnenschotter sind. Solche sind demzufolge den "Tieferen Kieslagern" zuzuordnen. Sie sie sind älter Rinnenschotter abgelagert. In der Regel handelt es sich bei diesen um Ablagerungen nach subglazial erfolgter Tiefenerosionen. - Die höchsten erschlossenen, bis um 415 m ü. M. gelegenen Lagen des Rinnen- schotters setzen ihre ungefähre Obergrenze. - Die Oberflächendepression zwischen Langwiesen und Diessenhofen entspricht nicht der ursprünglichen Akkumulationsoberfläche des Rinnenschotter. Diese Vertiefung ist als längs erstreckte Erosion durch einen später darüber vorgestos- senen Gletscher zu deuten.

Die Erläuterungen in diesem Bericht zeigen die noch grossen Kenntnislücken, insbe- sondere auch bezüglich einer verlässlichen Datierung der verschiedenen Lockerge- steinskomplexe auf. Für das Verständnis der effektiven Erosionsleistung des Rhein gletschersystems sind daher weitere Untersuchungen unumgänglich.

Frauenfeld, 7. April 2010

Erich R. Müller

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Anhang 1: Darstellung in Profilschnitten

Fig. 4: Profilspuren der im Bericht dargestellten geologischen Schnitte

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Anhang 2: Schlüsselbohrungen zu den tiefliegenden Schottersystemen im Raum Schaffhausen - Thurtal

1. Bohrungen entlang des Längsprofils (Beilage 1): Schaffhausen - Frauenfeld

B 1/57 Tüftal, 1,5 km SSE von Herblingen Koordinaten: 692'350 / 285'291 OK Terrain: 441 m ü. M. 0.0 - 2.1 Deckschichten 2.1 - 4.1 Vorstossschotter: Kies und Sand 4.1 - 9.0 Seeablagerungen: Toniger Sand 9.0 - 12.7 Moräne: Ton mit Sand und Kies 12.7 - 14.1 Seeablagerungen: Sandiger Ton 14.1 - 15.0 Moräne: Sandiger Kies und Ton 15.0 - 22.2 Vorstossschotter: Sandiger Kies 22.2 - 27.8 Moräne: Sandiger Kies und Ton 27.8 - 29.5 Seeablagerungen: Ton, Silt, Feinsand 29.5 - 33.7 Moräne: Kiesiger Ton 33.7 - 37.4 Vorstossschotter: Sandiger Kies 37.4 - 41.0 Seeablagerungen: Ton und Silt 41.0 - 44.8 Moräne: Kiesiger Ton 44.8 - 80.9 Rinnenschotter: Sandiger Kies, teilweise nagelfluhartig verkittet 80.9- 93.0 Boluston

Brunnen Warthau beim Pumpwerk Warthau Koordinaten: 692'603 / 284'143 OK Terrain: 434.0 m ü. M. 0 - 0.4 Künstliche Auffüllung 0.4 - 5.5 Verschwemmte Moräne 5.5 - 7.2 Grundmoräne 7.2 - 12.6 Fluvioglazialer Schotter 12.6 - 15.1 Moräne: Kiesig-lehmig 15.1 - 17.1 Seeablagerungen: Siltig-feinsandig 17.1 - 19.3 Moräne: Stark lehmig 19.3 - 27.4 Seeablagerungen 27.4 - 32.8 Moräne: Kiesig-sandig-lehmig 32.8 - 39.0 Seeablagerungen 39.0 - 52.0 Moräne: Kiesig-sandig-lehmig 52.0 - 67.5 Rinnenschotter 67.5 - 68.4 Moräne: Kiesig-sandig-lehmig 68.4 - 69.5 Verwitterte Molasse (USM)

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SB 2/97 0.6 km NE von Klosterkirche Paradies; (Spülbohrung) Koordinaten: 693'280 / 282'670 OK Terrain: 434.0 m ü. M. 0 - 4 Niederterrassenschotter 4 - 38 Seeablagerungen ("Paradieslehm") 38 - 55 Rinnenschotter 55 - 60 Moräne: "Waterlain Till" 60 - 90 Seeablagerungen: Feinsandig-silitig 90 - 100 Moräne: Kiesig-sandig-lehmig

AZ-357, 2.2 km SSE von Basadingen (Spülbohrung) Koordinaten: 698'750 / 278'300 OK Terrain: 434.0 m ü. M. 0 - 2 Deckschichten 2 - 12 Moräne 12 - 49 Kies, sauber 49 - 129 Seeablagerungen: Ton, lokal kiesig (Nachfall?) 129 - 144 Moräne: Kies und Ton 144 - 201 Ton und Kiesig (Nachfall?)

KB A 4/1 2.0 km SE von Oberstammheim Koordinaten: 703'222 / 274'962 OK Terrain: 436.2 m ü. M. 0 - 1.5 Deckschichten 1.5 - 15.5 Moräne: Lehmiger Kies 15.5 - 20.5 Seeablagerungen 20.5 - 21.0 Moräne: Lehmiger Kies 21.0 - 21.9 Seeablagerungen 21.9 - 25.5 Moräne: Lehmiger Kies 25.5 - 32.4 Seeablagerungen 32.4 - 48.0 Kieslager: Siltige Kiese und Sande 48.0 - 52.5 Moräne: Lehmiger Kies 52.5 - 59.2 Seeablagerungen, ev. Delta 59.2 - 83.3 Moräne: Lehmiger Kies 83.3 - 93.2 Grundmoräne, feinkörnig 93.2 - 106 Seeablagerungen von halbfeste Konsistenz

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld Anhang 2 7. April 2010 PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 41 von 46

Erdsondenbohrung Haeny, Waltalingen (Spülbohrung) Koordinaten: 700'688 / 275'427 OK Terrain: 432 m ü. M. 0 - 20 Moräne: Lehm mit wenig Kies 20 - 28 Buechberg-Schotter 28 - 85 Seeablagerungen: Lehm mit vereinzelt Kies

KB A 4/2 1.4 km W von Hüttwilen Koordinaten: 706'136 / 273'900 OK Terrain: 436.3 m ü. M. 0 - 3.0 Deckschichten 3.0 - 43.2 Seeablagerungen: Toniger Silt, weich, unten bis wenig steif 43.2 - 45.0 Moräne: Lehm bis lehmiger Kies 45.0 - 46.8 Seeablagerungen 46.8 - 48.2 Moräne: Lehmiger Kies 48.2 - 54.1 Seeablagerungen: Toniger Silt, halbfeste Konsistenz 54.1 - 55.0 Moräne: Lehmiger Kies 55.0 - 56.0 Seeablagerungen: Toniger Silt, halbfeste Konsistenz 56.6 - 61.0 Moräne: Lehmiger Kies 61.0 - 62.6 Seeablagerungen 62.6 - 70.3 Kieslager: Siltige Kiese und Sande 70.3 - 71.1 Seeablagerungen 71.1 - 73.7 Moräne: Lehmiger Kies 73.7 - 74.9 Seeablagerungen: Toniger Silt 74.9 - 76.3 Moräne: Lehmiger Kies 76.3 - 78.5 Seeablagerungen, hart gelagert 78.5 - 79.3 Moräne: Lehmiger Kies 79.3 - 81.0 Seeablagerungen

B 1/71 Schelmi, 1.0 km SW von Hüttwilen Koordinaten: 707'020 / 273'280 OK Terrain: 473.0 m ü. M. 0 - 1.7 Deckschichten 1.7 - 10.0 Moräne: Sandige und kiesige Silte 10.0 - 39.2 Ittingen-Schotter: Kiese, teilw. Sande, vereinzelt nagelflu- hartig verkittet 39.2 - 41.6 Seeablagerungen: Tonige Silte, fest bis hart gelagert

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld Anhang 2 7. April 2010 PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 42 von 46

AZ-289 Lätten, 0.9 km NW von Weiningen (Spülbohrung) Koordinaten: 708'550 / 272'200 OK Terrain: ca. 460 m ü. M. 0 - 5 Moräne 5 - 24 Ittingen-Schotter 24 - 80 Feinklastische Gesteine; Interpretation: "Seeablagerungen", "Grundmoräne", ev. zerbohrte "OSM-Mergel/-Sandsteine" 80 - 102 OSM: Mergel / Sandstein / Nagelfluh

2. Bohrungen entlang des Profils Willisdorf - Gailingen (Beilage 1)

AZ-742 0.6 km N von Willisdorf (Spülbohrung) Koordinaten: 697'569 / 282'428 OK Terrain: 419.8 m ü. M. 0 - 6 Künstliche Auffüllung 6 - 17 Moräne 17 - 58 Lehmige Seeablagerungen 58 - 140 Lehmig-sandig-kiesige Seeablagerungen 140 - 151 Moräne 151 - 169 "Schotter" (Kieslager) 169 - 171 Verschwemmtes Moränenmaterial 171 - 176 "Schotter" (Kieslager) 176 - 182 Verschwemmtes Moränenmaterial 182 - 203 "Schotter" (Kieslager) 203 - 214 Verschwemmtes Moränenmaterial 214 - 216 "Schotter" (Kieslager)

Brunnen Rosiliberg 0.2 km S von Klosterkirche St. Katharinental Koordinaten: 697'490 / 282'920 OK Terrain: 420.8 m ü. M. 0 - 2.0 Künstliche Auffüllung 2.0 - 7.0 Schotter: Kies mit Sand 7.0 - 12.0 Moräne: Lehmig-sandiger Kies 12.0 - 15.0 Organischer Sand und Lehm 15.0 - 21.0 Moräne: Lehmig/siltig-sandiger Kies 21.0 - 50.0 Rinnenschotter: Sandiger Kies 50.0 - 60.3 Seeablagerungen: Kiesig-sandig- lehmig

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3. Bohrung entlang des Profils Basadingen - Stammerberg (Beilage 1)

KB A3/3, 1 km SE von Schlattingen Koordinaten: 700'182 / 279'473 OK Terrain: 414.2 m ü. M. 0.0 - 1.2 Deckschichten 1.2 - 4.6 Sandige Alluvion (Bachschutt) 4.6 - 10.4 Moräne (Grundmoräne) 10.4 - 23.4 Sandige Seeablagerungen 23.4 - 24.1 Tonige Seeablagerungen 24.1 - 33.0 Sandige Seeablagerungen 33.0 - 41.1 Buechberg-Schotter 41.4 - 41.8 Moräne: stark toniger Kies 41.8 - 42.9 Sandige Seeablagerungen 42.9 - 44.0 Moräne: stark toniger Kies 44.0 - 53.9 Kiesige Moräne mit Zwischenschichten sandiger Seeablagerungen 53.9- 54.3 Verwitterte Molasse 54.3 - 56.0 Molassefels (OSM): Sandstein

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld Anhang 2 7. April 2010 PROJEKT „SCHOTTERSYSTEME THURTAL UND SCHAFFHAUSEN“ Seite 44 von 46

Korrelationstabelle nach GRAF, H.R., 2009-11-19

Reiat bis Stein Ittingen bis Schaffhausen bis Graf, H.R. (2003) Müller, E. (1996) Schaffhausen, Tösstal, Glattal, Wehntal, Rheintal von Furttal, Limmattal Unteres Reusstal, Unteres Aaretal, Rheintal von am Rhein., Diessenhofen Waldshut (2002) NTB 99-08 Thurtal, Rafzerfeld Embracherfeld, Bachsertal Eglisau bis Rinikerfeld Surbtal Leibstadt bis Schaffhausen Koblenz Rheinfelden

BIRRFELD-EISZEIT Späthochglaziale - Junge Moränen Niederterrassen- Alten-Vorstoss Alten-Vorstoss Dättlikon-Vorstoss, Neerach-Vorstoss Niederterrassen- Würenlos-Vorstoss, Mellingen-Vorstoss Niederterrassen- Niederterrassen- Wiedervorstösse Stadium und Seeabl. Schotter Pfungen-Lehm Schotter Wettingen-Schotter Schotter, Ruckfeld- Schotter Löss 2. Hauptvorstoss Breiti-Vorstoss Rüdlingen-Vorstoss Epoche 9 Rüdlingen-Vorstoss Embrach-Vorstoss, Stadel-Vorstoss Wettingen-Vorstoss, Birmenstorf-Vorstoss Embracherfeld-Sch. Flüefeld-Schotter 1. Hauptvorstoss Altstadt-Vorstoss Langwis- Lottstetten-Vorstoss Lottstetten-Vorstoss Kohlschwärze-Vor- Hochfelden-Vorstoss Otelfingen-Vorstoss, Lindmühle-Vorstoss Schotter stoss, Big-Schotter Tägerhard-Schotter Interstadial Schieferkohle von Paläoboden Hinterbänkler- Gossau Formation 2. Frühvorstoss Baden-Schotter Mülligen-Schotter 1. Frühvorstoss Deltaschotter von Gossau Hom- brechtikon-Vorstoss Warmzeit Flurlingen- Paläoboden Interglazial von Paläobodenrelikt, Interglazial von Paläoboden Quelltuff Niederweningen, Stillwasser- Wettingen Interglazial von Uster Ablagerungen BERINGEN-EISZEIT Später Schaffhausen- Basadingen- Fliesserde Schaffhausen- Epoche 7-8 Schaffhausen-Schot- Weiach-Schotter, Lupfig-Schotter Hard-Schotter, Wiedervorstoss Schotter, Lang- Schotter Schotter, Schaffhauser ter, Wolau-Delta- Untere Schotter von wiesen-Vorstoss Rinnenschotter Rinnenschotter schotter, Marthalen- Zurzach Deltaschotter 2. Hauptvorstoss Engiwald- Engiwald-Vorstoss, Engewald-Vorstoss, Südranden-Vorstoss Tössegg-Vorstoss, Niederweningen- Hohentengen- Neuenhof-Vorstoss, Rüfenach-Vorstoss Reuenthal-Vorstoss, Möhlinerfeld-Schotter, Vorstoss Schmerlat-Formation Engewald- und Lus- Stetten-Schotter Niklaushalden- Vorstoss, Kloten- Vorstoss, Grossholz- Heitersberg- Surbtal-Schotter, Zeglingen-Vorstoss, büel-Komplex, Gla- Formation Vorstoss, Windlach- Schotter Formation, Surbtal-„Moräne“, Mumpf-Lehm, zilakustrische Serie Vorstoss Limmattal-Formation Surbtal-Lehm Mühlbach-Serie 1. Hauptvorstoss Löhningen-Vorstoss, Löhningen-Vorstoss, Freienstein-Vorstoss Remigen-Vorstoss Schmerlat-Formation Glazilakustrische Serie Warmzeit(en) Kalkkruste, Paläoboden-Relikt Paläoboden Paläoboden Paläobodenrelikte HAGENHOLZ-EISZEIT Rihirt-Formation Pfyn-Vorstoss, Geisslingen-Schotter Pfyn-Vorstoss, Epoche 6 Wasterkingen- Hagenholz-Vorstoss, Fisibach-Schotter Ruckfeld-Schotter, Wallbach-Schotter Ittingen- Ittinger Schotter, Ittinger Schotter Schotter Aathal-Schotter Schlattboden-Schot- Schotter, Mittlere Klettgau- ter, Moos-Schotter, Hüerbüel- schotter, Östliche „Schotter der Mittle- Schotter (Obere) Buechberg- ren Hochterrasse“ Schotter Warmzeit(en) Bodenrelikt Paläoboden-Relikt Paläoboden-Relikt Paläoboden MÖHLIN-EISZEIT Wiedervorstoss Solenberg- Guntalingen- Hardau-Schotter Schlatt-Vorstoss, Epoche 3-5 Eglisau-Vorstoss „Schotter der Oberen Hochterrassen- Habsburg-Vorstoss Äpelöö-Schotter, Bünten-Schotter Schotter Vorstoss Westliche (Untere) Buechberg-Schotter Hochterrasse“ Schotter Strick-Schotter, Buechberg- Buechberg-Schotter, Weiningen See Endingen-Schotter, Schotter Untere Klettgau- „Schotter der oberen schotter, Reiat- Hochterrasse“ Rinnenschotter, Hauptvorstoss Stillwasser-Abla- Unterschlatt- Schleitheim-Vorstoss Epoche 1-2 Riniken-Vorstoss Leibstadt-Vorstoss Möhliner Vorstoss gerungen Breiti, Vorstoss Paradies-Vorst.

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld Anhang 3 7. April 2010 Projekt Schottersysteme zwischen dem Thurtal und Schaffhausen Seite 45 von46

Erosions- und Ablagerungsprozesse im Umfeld der Genese der Schottersysteme

Epoche Ereignisse (entsprechend Tab. 1) Zeitliche Einstufung nach GRAF 2009 nach MÜLLER 1996 17. Überdeckung der Rinnenschotter mit Moränen, Seeablagerungen („Schaffhauser Seebodenlehme“ und Frühphasen und Hauptphasen des „Paradieslehm“) und fluvioglazialen Vorstossschottern. LGM 16. Z. T. glaziale Tiefenerosion (= 3. Glaziale Tiefenerosion): Erosion der Oberfläche des Schaffhausen- Später Wiedervorstoss der Beringen- Epoche Schotters östlich von Schaffhausen. Eiszeit 9

15. Verfüllen der Rheinfallrinne mit dem Schaffhausen-Schotter 14c Erosion der mittelpleistozänen Rinnenverfüllungen östlich von Schaffhausen: Als massgebendes Erosionsniveau wirkt die Sohle der neu geschaffenen Rheinfallrinne. 2. Hauptvorstoss der Beringen-Eiszeit 14b Erosion der Rheinfallrinne 14a Verfüllen der Klettgaurinne im Bereich Engiwald mit Moränenmaterial

13 „Basadingersee“. Das Seeniveau liegt maximal bei Kote 420 m ü. M. Verfüllen der übertieften Mulde von Schlattingen – Basadingen - Ratihart mit Seeablagerungen 1. Interstadial der Beringen-Eiszeit Epoche (Basadingen-Ton). 8 12b. Erste Moränenüberdeckung des älteren Rinnenschotters und des Ittingen-Schotters 12a. Gletschervorstoss bis in den Raum Flaach / Rüdlingen resp. Schaffhausen; „lokale“, längserstreckte subglaziale Tiefenerosionen (= 2. Glaziale Tiefenerosion) so u. a.:

- im mittleren bis unteren Thurtal (Felben und Andelfingen) 1. Hauptvorstoss der Beringen-Eiszeit Epoche - Im Raum Unterstammheim – Schlattingen – Diessenhofen – Neuparadies / Schaarewald. Dadurch 7 wurde der nördliche und östliche Buechberg-Schotter vollständig erodiert. Es entsteht der entsprechende markante Erosionsrand, verlaufend von Waltalingen – Guntalingen – Egg / Schlattingen – Basadingen – Buechberg – Neuparadies - Im Raum Bietingen (Gottmadingen) – Thayngen, wobei der vorher abgelagerte Solenberg-Schotter längs einer schmalen Achse vollständig erodiert wurde. 11. Nachfolgevorstoss mit einem Gletscherarm bei Weiningen / Wäckinge. Beginn des erosiven Abtrags Spätphase der Hagenholz-Eiszeit des Ittingen-Schotters. Gleichzeitig randliche Erosion des Buechberg-Schotters. 10b. Rückschmelzen des Gletschers bis in den Raum Weinfelden – Bodenseebecken: Ablagerung der Hauptphase der Hagenholz-Eiszeit Hauptmasse des Ittingen-Schotters.

10a. Gletschervorstoss bis in den Raum von Frauenfeld. Dabei Schüttung der grobblockigen Lage im Frühphase der Hagenholz-Eiszeit Epoche basalen Bereich des Ittingen-Schotters. 6 9. Bodenbildung im Oberflächenbereich des Buechberg-Schotters. Möhlin–Hagenholz-Interglazial - 8c. Erosion der Ablagerungen des Weiningersees. 8b. Einschneiden des „Ossinger-Riegels“ und gleichzeitige Spiegelabsenkung des „Weiningersees“. Abschlussphase der Möhlin-Eiszeit Epoche 5 8a. Fluviatile Erosion der Oberfläche des Buechberg-Schotters bis wenig unter 370 m ü. M. 7. Rückschmelzen bis in den Bodenseeraum; Aufstau des „Weiningersees“ am „Ossinger Riegel“. Spätphase der Möhlin-Eiszeit Ep.4 6b. Glazifluviatile Schüttung des Buechberg-Schotters (Parallel dazu erfolgt die fluviatilen Schüttungen Wiedervorstossphase der späteren Epoche des Solenberg-Schotters und des Hardau-Schotters). Möhlin-Eiszeit 3 6a. Gletschervorstoss zu den Eisrandlagen bei Gottmadingen, am Staffelwald, bei Etzwilen, Oberstammheim / Nussbaumen und Ossingen. Dabei erfolgte die Schüttung des „Ossinger-Riegels“: (Umfassender Moränenwall) 5. Flächenhafte resp. fluviatile Erosion der Oberfläche der Verfüllungssedimente sowie der übrigen Wie 4., jedoch oberhalb des mittleren Epoche Talboden des Urstromtales. Thurtals 2 4. Verfüllung der vorhin durch glaziale Tiefenerosionen ausgekolkten Mulden mit Seeablagerungen und Rückschmelzphasen der späten Möhlin- Moränenablagerungen, die zudem noch durch wohl subglazial geschüttete Kieslager durchzogen EZ; Oszillationen der Eisrandlagen zw sind. Thurtal und Rheintal östlich Schaffhausen

3. „Lokale“, längserstreckte glaziale Tiefenerosionen (= 1. Glaziale Tiefenerosion) in den noch mit Eis Erste Rückschmelzphasen der Möhlin- bedeckten Gebieten östlich von Schaffhausen, so im Raum Waltalingen – Guntalingen - Basadingen – Eiszeit (EZ) Epoche Ratihard – Neuparadies (= Waltalingen – Basadingen-Rinne) 1 2. Maximale Eisbedeckung (Eisvorstoss bis Möhlin) und bis Schleitheim). Maximalstand der Möhlin-Eiszeit 1. Fluviatile Eintiefung (Austalung im Sinne eines Urstromtals) der Rinnen (vgl. Fig.1): Zwischen Ablagerung der Tieferen - Bodenseeraum - Thurtal – Seebachtal – Stammheimertal – Schlattingen – Rheintal – Schaffhausen Deckenschotter und Maximalstand der – Klettgaurinne Möhlin-Eiszeit. - Bodensee / Zellersee – Singen - Gottmadingen – Schaffhausen – Klettgaurinne.

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld Anhang 4 Frauenfeld, 7. April 2010 Projekt Schottersysteme zwischen dem Thurtal und Schaffhausen Seite 46 von46

Erich R. Müller, 8500 Frauenfeld Anhang 5 Frauenfeld, 7. April 2010 293'000 697'000 292'000 698'000 291'000 699'000 290'000 700'000 289'000 701'000 288'000 702'000 287'000 703'000 286'000 704'000 285'000 705'000 284'000 706'000 283'000 707'000 282'000 708'000 281'000 709'000 280'000 710'000 279'000 711'000 278'000 712'000 277'000 713'000 276'000 714'000 275'000 715'000 274'000 716'000 273'000 717'000 272'000

Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI, 5200 Brugg 696'000 271'000 350 450 400 Schottersysteme Thurtal-Schaffhausen 717'000 695'000

500 270'000

250 FELSISOHYPSEN 300 716'000 325 694'000 375 269'000 400 Situation 1:50’000 450

450 715'000 450 500

500

500 400 693'000 550

450 425 Legende: 500 250 268'000 425 550 714'000 350 Felsisohypsen, 100 m Interval 350

400 Felsisohypsen, 25 m Interval 300 692'000 400 350 375

Profilschnittlinien (vgl. Beilage 5) 450 400 267'000 500 450

350 400 713'000 500 200 400 450 425

691'000 425 400

350 266'000 300 250 250 350 712'000 250 450 350 425

690'000 425 425

475 450 265'000

400 450 450

325 711'000

420 425 500 300

689'000 410 450

425 264'000 410 450 710'000

500

425 Geologische Bearbeitung: Erich R. Müller, Frauenfeld (ERM) 688'000 450 263'000 Gez. Kontr. Datum Beilage: 1

Dr. von Moos AG KD ERM 5.4.2010 709'000 Geotechnisches Büro 400 Beratende Geologen und Ingenieure 0 500 1'000 1'500 2'000 2'500 Bericht: 8600 m Bachofnerstrasse 5 8037 Zürich T. 044 363 31 55/ F. 044 363 97 44 www.geovm.ch [email protected] 687'000 Format: 30 x 85

687'000 688'000 689'000 690'000 691'000 692'000 693'000 694'000 695'000 696'000 697'000 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 703'000 704'000 705'000 706'000 707'000 708'000 262'000 8600-Schotterstudie_Fels.ai Plangrundlage: swisstopo 692'000 693'000 694'000 695'000 696'000 697'000 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 703'000 704'000 705'000 285'000 285'000 360 489 244 Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI, 5200 Brugg 322 379 493 357 400 350 360 350 370 390 377 362 354 380 360 284'000 284'000 361 363 390 370 440 349 Schottersysteme Thurtal-Schaffhausen 91a 245 360 280 400 278 340 350 355 Müller_1995_Prof-Abb-7 360 400 16 17 83 356 335 92 13 202 400 376

283'000 380 283'000 14 350 312 186 390 155 BUECHBERG-SCHOTTER 15

350 360

282'000 431 282'000 380 148 Müller_1995_Prof-A 400 440 Situation 1:50’000 46 400 325 45 40 26 34 57 25 Müller_et-al_2002 Beil-2.7 28 24 430 Bü+Mü 99 B 47 27 35 281'000 281'000 38 37 23 1 64 42 Legende: 19 39 410 440 56 60 132 380

400 400 Müller_1995_Prof-B Liegendes von Bohrungen mit Rinnen-, Buechberg- oder Ittinger Schotter (mit Archiv-Nummer von ERM) 420 410 280'000 324 280'000 410 48 20 Liegendes nicht erbohrt Schlüsselbohrung gemäss Anhang 2 390 390 54 (Liegendes gemäss Farbschlüssel links) 59 51 390 400 Seeablagerungen 58 380 410

420 Seeablagerungen & Ältere Moräne 390 400 279'000 279'000

430 52 53 Ältere Moräne 22 410 410 Fels 420 21 OK Rinnenschotter 400 278'000 278'000 UK Rinnenschotter 430 Verbreitungsgebiet Rinnenschotter 450 OK Buchberg-Schotter 3 277'000 277'000 UK Buchberg-Schotter 7

Kempf_et_al_1986-Abb-137u

Verbreitungsgebiet Buchberg-Schotter Frangi 97 Beil. 9 A

Frangi 97 Beil. 10 B OK Ittingen-Schotter 440

276'000 4 276'000

UK Ittingen-Schotter 9 Müller_1995_Prof_C 8 10 11 Verbreitungsgebiet Ittingen-Schotter 13a Kempf_et_al_1986-Abb-137-u 440 430 13 dito, versackt 275'000 275'000 Verbreitung Deckenschotter (nur teilweise)

Profillinien dieser Studie

publiziertes Profil mit Referenzangabe 274'000 274'000 19 440 unpubliziertes Profil mit Referenzangabe 440 430

Bü+Mü 99 F 430 460 450 450

Kempf_et_al_1986-Abb-134 273'000 460 273'000 Geologische Bearbeitung: Erich R. Müller, Frauenfeld (ERM) Naef-u-Frank-2009-Prof-25

Gez. Kontr. Datum Beilage: 2 Naef-u-Frank-2009-Prof-30 Dr. von Moos AG KD ERM 5.4.10 Naef-u-Frank_2009-Längsprofil Geotechnisches Büro

Beratende Geologen und Ingenieure 272'000 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 272'000 Bericht: km Bachofnerstrasse 5 8037 Zürich 8600 Naef-u-Frank_2009_Prof-29 Naef-u-Frank-2009-Prof-26 Naef-u-Frank-2009-Prof-24 T. 044 363 31 55/ F. 044 363 97 44 www.geovm.ch [email protected] Format: 30 x 52 692'000 693'000 694'000 695'000 696'000 697'000 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 703'000 704'000 705'000 8600-Buechberg-Schotter.ai Plangrundlage: swisstopo 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 703'000 704'000 705'000 706'000 707'000 708'000 709'000 710'000 711'000 712'000 713'000

390 390 410 400 53

279'000 400 279'000 Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI, 5200 Brugg 390 52 380 400 22 410 21

410 278'000 278'000

Schottersysteme Thurtal-Schaffhausen 420

450 3 277'000 277'000 7

Kempf_et_al_1986-Abb-137u

Frangi 97 Beil. 9 A ITTINGEN-SCHOTTER 430 Frangi 97 Beil. 10 B 440 440

276'000 4 276'000

9 Müller_1995_Prof_C 10 11 13a Kempf_et_al_1986-Abb-137-u Situation 1:50’000 430 420

Müller_1986 Fig 2u 275'000 275'000

Legende:

274'000 31 274'000 430 430 19 440 Liegendes von Bohrungen mit Rinnen-, Buechberg- oder Ittinger Schotter (mit Archiv-Nummer von ERM) 430 430 Bü+Mü 99 H 450 76 430 147 Bü+Mü 99 G 450 440 Liegendes nicht erbohrt Schlüsselbohrung gemäss Anhang 2 Bü+Mü 99 F 440 460 460 (Liegendes gemäss Farbschlüssel links) 450 79

Seeablagerungen 273'000 460 440 273'000 450 139 143 Seeablagerungen & Ältere Moräne 75 171-2 141 172 151 156 155 Ältere Moräne 140 470 145 137 460 440

Fels 272'000 272'000 138 440 450 659 81 144 82 164 Naef-u-Frank_2009-Längsprofil OK Buchberg-Schotter 146 166 UK Buchberg-Schotter 271'000 271'000

Verbreitungsgebiet Buchberg-Schotter 2 Abb. 1987 Kaden

Naef-u-Frank-2009-Prof-17 Naef-u-Frank_2009_Prof-29 OK Ittingen-Schotter

Naef-u-Frank-2009-Prof-28 UK Ittingen-Schotter Müller_1996 Fig 2o Naef-u-Frank-2009-Prof-18 Neaf-u-Frank-2009-Prof-27 270'000 270'000

Kempf-u-Labhart-2003-Abb-39 Naef-u-Frank-2009-Prof-19 Verbreitungsgebiet Ittingen-Schotter Naef-u-Frank-2009-Prof-23 Naef-u-Frank-2009-Prof-22

Kempf-u-Labhart-2003-Abb-40 dito, versackt

Verbreitung Deckenschotter

Naef-u-Frank-2009-Prof-25 Kempf-u-Labhart-2003-Abb-34 269'000 269'000

Naef-u-Frank-2009-Prof-24 Profillinien dieser Studie

publiziertes Profil mit Referenzangabe

unpubliziertes Profil mit Referenzangabe 268'000 268'000

Geologische Bearbeitung: Erich R. Müller, Frauenfeld (ERM) Naef-u-Frank-2009-Prof-21 267'000 267'000 Gez. Kontr. Datum Beilage: 3 Dr. von Moos AG KD ERM 5.4.10 Geotechnisches Büro Beratende Geologen und Ingenieure Bericht: 8600 Bachofnerstrasse 5 8037 Zürich 266'000 266'000 T. 044 363 31 55/ F. 044 363 97 44 www.geovm.ch [email protected] 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 703'000 704'000 705'000 706'000 707'000 708'000 709'000 710'000 711'000 712'000 713'000 Format: 30 x 52 8600-Ittingen-Schotter.ai Plangrundlage: swisstopo 690'000 691'000 692'000 693'000 694'000 695'000 696'000 697'000 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 291'000 291'000 Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI, 5200 Brugg

Müller_1997_Abb-4

222 400 290'000 290'000

400 Schottersysteme Thurtal-Schaffhausen 390 410 380

384 289'000 289'000 RINNENSCHOTTER 390

(Solenberg-Schotter und Schaffhausen-Schotter) 235 442 288'000 382 288'000 234 resp. Diessenhofen-Schotter 380 400 233

370

Situation 1:50’000 287'000 287'000

350 121 350 243 410 460c 242 400 390 339 390 Legende: 461 380 286'000 351 372 441 400 286'000 400 360 464 495 350 463 400 472 352 367 457 241 Liegendes von Bohrungen mit Rinnen-, Buechberg- oder Ittinger Schotter (mit Archiv-Nummer von ERM) 484 462 469 371 436 480a 471 Liegendes nicht erbohrt Schlüsselbohrung gemäss Anhang 2 250 481 353 (Liegendes gemäss Farbschlüssel links) 285'000 285'000 Seeablagerungen 483 482 489 244 466 Seeablagerungen & Ältere Moräne 322 379 493 357 CSch 85 Emb 360 370

390 Ältere Moräne 370 350 377 362 354 380 360 284'000 284'000 Fels 478 494 361 363 440 248a 400 477 349 91a 245 OK Rinnenschotter 360 280 400 278 249a 340 Müller_1995_Prof-Abb-7 360 459 355 360 400 350 17 83 305 424 246 356 335 92 UK Rinnenschotter 13 18 93 CSch_85_P07_LP 376 283'000 380 14 202 16 390 375 283'000 Verbreitungsgebiet Rinnenschotter 6 425 350 337 312 186 338 400 155 OK Buchberg-Schotter 370 370 15 431 UK Buchberg-Schotter 430 360 282'000 282'000 380 Müller_1995_Prof-A Verbreitungsgebiet Buchberg-Schotter 430 400 148 440 45 325 26 34 Verbreitung Deckenschotter (ab Diessenhofen und Beggingen) 400 57 25 Müller_et-al_2002 Beil-2.7 420 29 28 24 Bü+Mü 99 B 47 27 35 281'000 281'000 Profillinien dieser Studie 38 37 23 1 64 42 19 39 410 publiziertes Profil mit Referenzangabe 440 56 60 132 380 unpubliziertes Profil mit Referenzangabe 400 400 420 Müller_1995_Prof-B 410 280'000 324 280'000 410 48 20 390 390 54 59

51 390 400 58 380 410

420 Geologische Bearbeitung: Erich R. Müller, Frauenfeld (ERM) 390 400 279'000 400 279'000 430 52 53 Gez. Kontr. Datum Beilage: 4 22 Dr. von Moos AG KD ERM 5.4.10 410 410 21 Geotechnisches Büro Bü+Mü 99 F 430 0 500 1'000 1'500 2'000 2'500 420 Beratende Geologen und Ingenieure m 440 Bericht: 8600 278'000 278'000 Bachofnerstrasse 5 8037 Zürich T. 044 363 31 55/ F. 044 363 97 44 www.geovm.ch [email protected] Format: 30 x 52 690'000 691'000 692'000 693'000 694'000 695'000 696'000 697'000 698'000 699'000 700'000 701'000 702'000 8600-Rinnenschotter.ai Plangrundlage: swisstopo Legende WSW ENE SSW NNE SSW NNE 692’970 280’480 702’180 278’800 696’970 280’480 698’880 284’680 Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI, 5200 Brugg 696’970 280’480

4 Cholfirst Wisental Horen Buechberg Willisdorf Diessenhofen W Gailingen Bohrung / Aufschluss (auf Profilschnittlinie) Basadingen Stammerberg Rauhen- berg

(P) Bohrung / Aufschluss (in Profilschnittlinie projiziert; Schichtgrenzen entsprechen nicht dem Bohrprofil,

sondern der Profilschnittlinie) Profil Buechberg- Gailingen

Schottersysteme Thurtal-Schaffhausen Moserraa B1/71 Schlüsselbohrung / Aufschluss (auf Profilschnittlinie, teilweise projiziert)

Profil Cholfisrt-Buechberg -Stammerberg STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.63: 500 Oberbrunn 500 Die Seeablagerungen von Ebnet – 500 Egg Langfuri sind älter als der Maximalvor- Hüerübel

Längsprofil Schaffhausen-Frauenfeld stoss des LGM. Künstliche Auffüllungen Schäggenäcker Hüerbüel

PROFILSCHNITTE DURCH DIE SCHOTTERSYSTEME v v v Versackte Locker- und Felsgesteinsserien Eugeschbüel Paradiserfeld Hangschutt / Hanglehm / Gehängelehm Breitbüel SBB OSM Langfuri ZWISCHEN THURTAL UND SCHAFFHAUSEN Holozäne Alluvialbildungen: Kiese und Sande (u.a. Thur- und Murgschotter) (P) Somm

(P) Geisslibach Brunnen PW Held

‹Jüngere› Seeablagerungen (LGM und/oder Holozän, u.a. Paradieslehm) (P) AZ-742 Rosiliberg Rhein (projiziert) ‹Jüngerer› Schotterkomplex / Niederterrassenschotter (LGM) (P) (P) (P) KB A3/3 Moränenkomplex mit Zwischenlagen von Seeablagerungen und Vorstossschottern im Allgemeinen (LGM und unbestimmt ‹älter›) (P) (P) 1:20’000/2’000 dito, aber nur Moräne KEMPF, TH. ET AL, 1986, S.184: In den Kiesgruben von Rothlenbuck dito, aber nur Seeablagerungen ? 400 liegt Glazialtektonik vor. 400 400 400 dito, aber nur Vorstossschotter Buechberg-Schotter MÜLLER W.H. ET AL., 2002, S.50: Buechberg-Schotter OSM dito, mit organischen Resten / Bodenbildung Im Buechberg-Gebiet liegt ein sehr bewegtes Felsrelief vor. STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.39-46: ‹Jüngere› Rinnenschotter (Schaffhausen-Schotter) OMM In der Sandgrube Steg – Rothlenbuck Buechberg-Schotter Basadingen-Ton Diessenhofen-Schotter (hochgelegene Seeablagerungen bei Schotter ‹alter› Rinnensysteme (Solenberg-Schotter) Schlattingen) finden sich viele eistektonische Verstellungen. Schotter ‹alter› Rinnensysteme (Ittingen-Schotter / Aumühleschotter)

Schotter ‹alter› Rinnensysteme (Buechberg-Schotter) OMM OMM MÜLLER, ERICH R., 1997, S.19: Tiefere Seeablagerungen; lehmiger Typus (u.a. Basadingen-Ton) Ein südlicher Arm des Rinnenschot- KEMPF, TH. ET AL, 1986, S.184: ters beginnt ev. im untersten Bibertal Tiefere Seeablagerungen; lehmig, kiesig-sandiger Typus OMM Dorfumfahrung Unterstammheim und würde dabei den Staffelwald zeigte unter dem Seebodenlehm unterqueren. ‹Alte› Moräne mit Zwischenschichten von Seeablagerungen und tieferen Kieslagern im Allgemeinen STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.50-56: USM Schotter. In der Kiesgrube Ebnet – Langfuri dito, aber nur Moräne 300 USM 300 300 300 dito, aber nur Seeablagerungen Möhliner bis finden sich viele eistektonische Beringer Eiszeit MÜLLER W.H. ET AL., 2002, S.65: Verstellungen; daneben auch dito, aber nur Kieslager (Kl) KEMPF, TH. ET AL., 1986, S.187/189: Östlich an den zentralen Buechberg diapirartige Materialbewegungen. USM W Diessenhofen lagert innerhalb der schliesst eine stark markante Tiefere Deckenschotter den Rinnenschotter bedeckenden Felsdepression an, gefüllt mit USM STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.58: Moräne ein alter Boden. Felsgestein (Malm, Boluston, USM, OMM, OSM) im Allgemeinen Seeablagerungen. In der Sand- und Kiesgrube Ebnet – Langfuri findet sich im Top eine Felsoberfläche ausgeprägte Rostbraun-Verfärbung. Tektonische Störungsflächen / Abscherflächen STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.59/60: Die Sedimente der Sand- und Kiesgrube Ebnet – Langfuri sind Deltaablagerungen in einem See, der Cholfirst – Buechberg – Stammerberg unmittelbar vor der Gletscherfront Buechberg – Gailingen Profil gelegen hatte. Profil 200 m ü.M. 200 m ü.M. 200 m ü.M. 200 m ü.M.

NNW ESE NW SE WNW ESE NW SE N S NNW SSE FRANGI, TANJA., 1997, S.22/23: FRANGI, TANJA, 1997, S.58: Der Buechbüel (Drumlin) ist ganz eindeutig Schotter von KB A4/2 (62 bis 69 m) ist älter kein Ittinger-Schotter; viel eher ist er eine als jener von KB A4/1 und jünger als der 691’710 286’220 693’280 282’670 700’510 275’470 706’136 273’900 709’240 271’410 710’080 266’240 relativ junge, fluviatile Ablagerung oder Buechbergschotter. Er ist auch kein Ittinger Herblingen Buchthaler Wald Schaaren Buechberg Waltalingen aufbereitetes und nachträglich ausgew- Schotter (zu tiefes Ablagerungsniveau und Kurzdorf Frauenfeld aschenes Moränenmaterial. ausserhalb des χ2-Test-Annahmebereichs). SCHREINER, ALBERT, 1983, S.63, Abb.7: Zwischen Gottmadingen und Schaffhausen / Rheinfall weist die Rinnensohle ein mittleres Gefälle von 0.7‰ auf. VILLINGER, ECKHARD, 2003, S.225: Wiswendi Fürstgrüt Armbuech Guggen-Schelmi Büel Die Ablenkung der Ur-Thur durch längs dem Geologische Bearbeitung: Erich R. Müller, Frauenfeld (ERM) Büelhof SCHREINER, ALBERT, 1983, S.66: Egghölzli heutigen Thurtal fand während der Lätten Zwischen dem Rinnenschotter und den “Riss-Eiszeit” (sensu LGBR, 2003, d.h. Durchbruch Hundsrugggen Aumühle Geisel Gez. Kontr. Datum würmzeitlichen Deckschichten lagern Höhsteig B 1/71 zwischen 420 ka un d140 ka) statt. braune, lehmige Zwischenschichten, die mit Buechbüel Helfenberg Beilage: 5 (P) FW Tüftal AZ-389 Espi dem Flurlinger Kalktuff verbunden sind. Schlattegg

Dr. von Moos AG Chrusbüel

MS/KD ERM 5.4.10 Hardhof Guntalingen

(Seehof) (P) Muediha Tannholz Schotten B1/57 Daraus ist auf ein risszeitliches Alter der Hüttwilersee Geotechnisches Büro KB A4/1 Nussbaumersee (projiziert) Profil Cholfirst- Buechberg Rinnenschotter zu schliessen. Raffoltersee (projiziert) Murg PW Wartau Beratende Geologen und Ingenieure Bericht: 8600 Belzhalden (P) Bachofnerstrasse 5 8037 Zürich (P) (P) FW Walzmühle AZ-357 Ittingen-Schotter Murg (P) PW Wartau (P) (P) (P) KB A4/2 Aumühle- T. 044 363 31 55/ F. 044 363 97 44 www.geovm.ch [email protected] (P) v v EWS Haeny v (P) Schotter SBB Format: 30 x 52 ? ? v v Murg Murg v v (P) (P) Chundelfingerhof Neuhof SBB Moräne Schachen (P)

Murg (P) (P) (P) (P) Hau (P) Thur v versackt v (P) (P) Petri (P) Rhein v (P) v v (P) (P) (P) (P) v Buechberg-Schotter Buechberg-Schotter v (P) (P) v OSM v SB 2/97 OSM v Schotterv OSM v Murgalluvionen 400 v Thuralluvionen v 400 OMM OSM v v v Malm v Solenberg-Schotter USM v OSM MÜLLER W.H. ET AL., 2002, S.57: STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.63: v versackt ? Schaffhausen- Im Buechberg-Gebiet treten verschieden Die Geröllpetrographie in der Kiesgrube MÜLLER, ERICH. R., 1997, S.19: USM Hüerbüel entspricht jener von alte Schotter auf. v In Schaffhausen ist die nördliche Rinne Schotter v v Ebnet-Langfuri. STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.28: (obere Fortsetzung der Klettgaurinne) Boluston KEMPF, TH. ET AL., 1986, S.175: zwischen Breiti und Engi mit moränenarti- Die Ablagerung des Buechbergschotters OSM ANDRESEN, HANS, 1979, S.76: v ? Thurtalschotter wurde erst im Holozän gem Material gefüllt. Sie wirkt dort für das erfolgte ohne langen Transport in Im Ittinger Schotter finden sich eistektonis- v SCHINDLER, CONRAD, 1985, S.30: USM abgelagert < 6500 BP. Grundwasser abtrennend. USM fliessendem Wasser. che Bildungen. v Die Rinnenschotter des Raumes von MÜLLER W.H. ET AL., 2002, S.64: KADEN, DONALD, 1987, S.13: v Schaffhausen wurden z.T. stark reliefiert. Die westlichen Buechbergschotter Ittinger Schotter wurde unter gleichmässi- STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.30: v Ihre Oberfläche stellt eine Erosionsfläche entsprechen vermutlich dem “Unteren gen Bedingungen sedimentiert, geschüttet ANDRESEN, HANS, 1979, S.77-79: MÜLLER, ERICH. R., 1997, S.19: Trotz der Existenz einer Herauswitte- FRANGA, TANJA, 1997, S.74: v Praktisch der ganze Rinnenschotter ist im dar. Klettgauschotter”. über grössere Distanzen (wahrscheinlich Kein Vorstossschotter, ist aber einem rungslage ist keine Gliederung des MÜLLER, ERICH R., 1995, S.24, 28, 33: MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1080: Ittinger Schotter ist aufgrund des ? 300 Raum Schaffhausen von Moränen, einige 10er km) Gletschervorstoss vorangegangen. OMM Buechbergschotters möglich (keine Buechberg- und Ittinger Schotter liegen Die alte Verbindung zwischen dem Thur- Zurundungsgrades kein Kamesschotter. v 300 Vorstossschottern und Seeablagerungen SCHINDLER, CONRAD, 1985, S.35: petrographische Unterschiede). teilweise über Seeablagerungen und Rheintal erfolgte über die Seebachtal – bedeckt. Im Raum Schaffhausen erreichen die OMM (Weiningersee und Seen der Rinnen). Basadingen-Rinne. FRANGA, TANJA, 1997, S.74: Seeablagerungen Koten von bis MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1082/1087: ? STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.31/36: Ittinger Schotter sind rein fluviatile, allenfalls Erbohrte Mächtigkeit des Ittinger Schotters 460 m ü.M. MÜLLER W.H. ET AL., 2002, S.64: glazifluviatile Schotter. VILLINGER, ECKHARD, 2003, S.225: Buechbergschotter wurden innerhalb eines MÜLLER, ERICH R., 1995, S.15: MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1090: MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1082: bis 35 m; unter Berücksichtigung von KADEN, DONALD, 1987, S.13: Die Ablenkung des Alpenrheins und der Die Buechbergschotter im zentralen verzweigten Flusssystems im Vorfeld eines Die erosive Austalung der Seebachtal – Die Seeablagerungen sind wohl das Relikt KEMPF, TH. ET AL., 1986, S.187: Keine Korrelation zwischen Buechberg- und Erosionen lag die Schotteroberfläche um Rutschungen des “Ittinger-Abhanges” sind ? Ur-Thur durch die Untersee-Talung – SCHINDLER, CONRAD, 1985, S.28: Buechberg-Gebiet können dem “Mittleren Gletschers abgelagert. Teilweise fanden Basadingen Rinne erfolgte vermutlich durch eines ehemals weit verbreiteten MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1082/1087: Rinnenschotter liegt unter dem Paradieston Ittinger Schotter. 470-490 m ü.M. zeitgleich mit der Füllung des Thurtalsees. Schaffhausen – Klettgau erfolgte während Die Tiefenerosion reicht im Raum Klettgauschotter” entsprechen. Sie könnten auch Deltaschüttungen in kleineren Seen Schmelzwässer bei freiem Gefälle bis in Ablagerungsraumes. Im unteren Thurtal fand die Erosion längs Schaffhausen ca. 280 m unter die / Grundmoräne. dem Ittinger Schotter entsprechen. der “Günz-Donau-Eiszeit” (sensu LGBR, statt. Richtung des Klettgaus. Ihre verfüllenden MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1082/1087: der heutigen Thurtalachse erst nach der 2003, d.h. zwischen 2.2 Ma und 1.4 Ma). Akkumulationsfläche des Tieferen Sedimente – und damit die Ittinger Schotter Bildung der Ittinger Schotter statt. MÜLLER, ERICH R., 1996, S.1077/1086: Die Hangendserie des Ittinger Schotters Deckenschotters. – sind daher älter als die Schotter der STÖCKLI, OTHMAR, 1996, S.36: Ittinger Schotter liegen teilweise über misst bis 20m. USM Rheinfallrinne. USM Nach der Schotterablagerung setzte eine Seeablagerungen (Weiningersee und Seen Längsprofil Schaffhausen (Herblingen) – Waltalingen – Frauenfeld Bodenbildung ein. der Rinne), Seespiegel ≥460 m ü.M.

200 m ü.M. 200 m ü.M.