Institut für Geowissenschaften Bearbeitungsstand: 28.12.2020, V. 2 Forschungsprojekt FluviMag: Fluviatiler Transport von Magneto-Mineralen Michael Pirrung mit GIS-Geländemodellen von Jörn Engelhardt Institut für Geowissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Burgweg 11, D-07749 Jena, E-Mail: [email protected] 5.9. Trias-Landschaft – Fränkische Saale In Mainfranken fließt die Fränkische Saale ganz überwiegend durch triassische Gesteine, paläozoische Gesteine fehlen im Einzugsgebiet, eine stellenweise vorhandene Lößbedeckung ist geringmächtig und nur wenige rechtsseitige Zuflüsse entwässern das tertiäre Vulkanfeld der Rhön (HENNINGSEN, D. 1981). Lokale anthropogene Einflüsse könnten im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale an der magnetischen Suzeptibilität erkennbar sein, da die triassischen Gesteine überwiegend aus Quarz, Feldspat und Calcit, diamagnetische Minerale, bestehen. Schwerindustrie fehlt im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale, so dass anthropogene Einflüsse vorwiegend auf Siedlungsabfällen und landwirtschaftlicher Nutzung beruhen dürften. 5.9.1. Einzugsgebiet der Fränkischen Saale und Geologie um Bad Kissingen 5.9.2 Magnetische Suszeptibilität von Liefergesteinen 5.9.3. Magnetische Suszeptibilität von fluviatilen Gesamtgesteinsproben 5.9.4. Zitierte Literatur 5.9.1. Einzugsgebiet der Fränkischen Saale und Geologie um Bad Kissingen Das Einzugsgebiet der Fränkischen Saale umfaßt den südlichen Teil der Rhön und Teile Mainfrankens, siehe Abb. 5.9-1. Die Fränkische Saale entspringt bei Strom-km 140 E´ Bad Königshofen im Grabfeld. Bei Gemünden, bei Strom-km 0, mündet die Fränkische Saale in den Main bei dessen Strom-km 211, = Distanz zur Mündung in den Rhein bei Mainz, bis zu seiner Quelle sind es von Gemünden noch 315.6 km. Warum die Stromkilometrierung von Fränkischer Saale und Main jeweils bei der Mündung beginnt, beim Rhein dagegen stromabwärts zunimmt, erschließt sich jedenfalls nicht aus Sicht der physischen Geografie. Die Tatsache, dass entlang der Fränkischen Saale die Kilometrierung auf Schildern nur an einer Seite mit Sicht auf den Fluß beschriftet ist, also vom Boot oder der gegenüberliegenden Seite aus nicht sichtbar, erwies sich als hinderlich im Gelände. Als Oberlauf der Fränkischen Saale wird in Anlehnung an https://de.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A4nkische_Saale das Flußsystem stromauf der Mündung der Streu, einige km stromauf Neustadt an der Saale nahe des Ortes Heustreu etwa bei Strom-km 38.45, als Unterlauf das Stromsystem unterhalb von Bad Kissingen, etwa ab Stromkm 83, bis zur Mündung in den Main bei Gemünden bezeichnet. Dabei ist die Wahl der 1 Grenze zwischen Mittel- und Unterlauf nicht durch einen bedeutenden Zufluß gekennzeichnet, sondern durch das Passieren der linksseitigen Schichtstufe des Unteren Muschelkalks (FREUDENBERGER, W. & UNGER, H. 1994), etwa im Bereich des Scheinberges südlich Bad Kissingen. Sinnvoller bezogen auf die Geologie der Liefergesteine erscheint die hier verwendete Abgrenzung vom Mittellauf zum Unterlauf der Fränkischen Saale bei der Mündung der Aschach bei Aschach stromab Bad Bocklet etwa bei Strom-km 72.06, da in diesem Flußabschnitt mehrere Zuflüsse aus Nordwesten basaltoides Liefermaterial aus der Rhön eintragen und pleistozäne Terrassensedimente basaltoides Material führen (HOFMANN, U. 2005b). Folgt man dieser Unterteilung, dann ist im Bereich des Mittellaufes der Fränkischen Saale die Hangneigung wesentlich durch den relativ verwitterungsresistenten Mittleren Buntsandstein geprägt. Die Mündungen der wichtigsten, bis auf die Lauer rechtsseits gelegenen, Zuflüsse in die Fränkische Saale sind stromabwärts aufgelistet: Milz zwischen Bad Königshofen im Grabfeld und Heustreu, Streu bei Heustreu, Brend bei Neustadt an der Saale, Lauer bei Niederlauer, Schondra zwischen Hammelburg und Gemünden, sowie unmittelbar vor der Mündung der Fränkischen Saale in den Main der Sinn bei Gemünden. Paläozoische Gesteine der südlichen Bereiche des Frankenwaldes und des Thüringer Waldes haben keinen Anteil am Einzugsgebiet, sie werden von der Werra bzw. dem Main entwässert. Die Fränkische Saale entspringt in Gesteinen des Keupers und ist insgesamt vor allem durch triassische Liefergesteine geprägt. Das tertiäre Vulkanfeld der Rhön entwässert nach Süden durch die Zuflüsse Brend, Streu und Sinn. Bis auf drei Proben liegen alle übrigen bisher verfügbaren Proben dieser Studie stromab der Mündung des Brend in die Fränkische Saale. Der Sinn hat nur auf eine in dieser Studie genommene Proben Einfluß. Geologische Karten, die das Einzugsgebiet der Fränkischen Saale abdecken, sind: im Maßstab 1 : 500 000 die Geologische Karte von Bayern (BAUBERGER, W., BERGER, K., DOBEN, K., EMMERT, U., GANSS, O., GROTTENTHALER, W., HÄUßLER, H., HAUNSCHILD, H., VON HORSTIG, G., JERZ, H., MEYER, R., MIELKE, H., OTT, W.-D., SCHMIDT-KALER, H., SCHWARZMEIER, J., SCHWERD, K., STETTNER, G., STREIT, R., UNGER, H.J., WEINELT, W., HÜTTNER, R., WOLNICZAK, K. & MÄRTEL, A. 1981); im Maßstab 1 : 200 000 Blatt 5518 Fulda (MOTZKA- NÖRING, R. & ZITZMANN, A. 1988), Blatt 5526 Erfurt (SEIDEL, G., KÄSTNER, H., WIEFEL, H., BOLSMANN, D. & UNGER, H. 1998), Blatt 6318 Frankfurt a.M.-Ost (SCHWARZMEIER, J., ZITZMANN, A., HERRGESELL, G., HÜTTNER, R., KOWALCZYK, G., WEINELT, W., HAMMERSCHMIDT, M. & RADEMACHER, C. 1985), Blatt 6326 Bamberg (FREUDENBERGER, W. & UNGER, H. 1994). Die geologischen Karten im Maßstab 1 : 200 000 liegen bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, www.bgr-bund.de, in Form von Rasterdaten als .jpg, .tif bzw. als Vektordaten für z.B. ArcGIS kostenlos zum Herunterladen bereit. Für Betrachtungen zur Gesteinszusammensetzung im Liefergebiet der Fränkischen Saale ist die geologische Karte 1 : 200 000 schon sehr detailliert, nur für die Betrachtung kleinerer Nebentäler wäre eine genauere Karte teilweise sinnvoll. Den Unterlauf der Fränkischen Saale bildet außerdem die geologische Karte 1 : 100 000 Naturpark Spessart ab (SCHWARZMEIER, J., WEINELT, W., SCHNEIDER, A. & RAAB, G. 1993). Im Maßstab 1 : 25 000 sind publiziert u.a. Blatt 5526 Bischofsheim a.d. Rhön (FRIEDLEIN, V. 2016), 5726 Bad Kissingen Nord (HOFMANN, U. 2005a), 5727 Münnerstadt (HOFMANN, U. 2010), 5826 Bad Kissingen Süd (HOFMANN, U. 2005b), 5827 Maßbach (SPECHT, S. 2018), 5924 Gemünden (SCHWARZMEIER, J. 2014); 5929 Geldersheim (HEGENBERGER, W. 1969) liegt südlich von Bad Kissingen bereits außerhalb des Einzugsgebietes der Fränkischen Saale, ebenso Blatt 5927 Schweinfurt (SCHWARZMEIER, J., BADER, K., BERGER, K., DOBNER, A., FRANK, H., FETZER, K.D. & SCHNEIDER, G. 1982). 2 Legend MS Sande (10^-9 m^3kg^-1) <50 50-100 100-200 200-400 <1000 Abb.Flusssedimente_Pelite$ 5.9-1: Einzugsgebiet der Fränkischen Events Saale mit Lage der Probenahmepunkte und der -9 3 -1 masseMS- spezifischen(10^-9 m^3kg^-1) Suszeptibilität, MS in [10 m kg ], rezenter fluviatiler Sedimente, oben für sandige, unten für pelitische Proben; nördlich Heustreu reicht das Einzugsgebiet noch bis < 20 < 50 3 <100 <200 < 1000 " Orte-Fränkische_Saale2.xlsx.txt Ereignisse ! Tabelle1$ Ereignisse Bayern_Main Flusssedimente_Sand$ Events Chi_lf_total_psammite -1,939491 - 20,000000 20,000001 - 50,000000 50,000001 - 100,000000 100,000001 - 200,000000 200,000001 - 1000,000000 Bayern-Fränkische-Saale Saale-Catchment außerhalb des Kartenausschnitts. Der Bereich der zentralen Rhön liegt nordöstlich Bad Brückenau. Er ist durch größere Höhen sowie ein annähernd radiales Entwässerungsnetz gekennzeichnet. Rechts oben außerhalb des Kartenausschnitts liegt der südliche Thüringer Wald, der zur Werra hin entwässert. Darstellung auf einem digitalen Geländemodell, erstellt von JÖRN ENGELHARDT aus SRTM Daten der NASA, http://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/, mit etwa 30 m Gitterweite und 6 m Höhenauflösung. Die Fränkische Saale ist blau dargestellt, die dickere blaue Linie stellt den Main dar; Verlauf dieser Flüsse nach http://download.geofabrik.de/ europe/germany, ursprünglich bezogen vom Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. Koordinaten von Ortsmitten bestimmt mit Google Earth. Legend " Orte-Fränkische_Saale2.xlsx.txt Ereignisse Frequenz-Abh. MS (%) <1 1-2 2-3 3-4 >4 Abb. 5.9-2: Frequenz-Abhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität rezenter fluviatiler SedimenteFlusssedimente_Pelite$ in (%). Events MS (10^-9 m^3kg^-1) Die geologischen Meßtischblätter im Maßstab 1 : 25 000, GK25, die das Einzugsgebiet der Fränkischen< 20 Saale abdecken, sind beim Geologischen Landesamt Bayern, www.gla-bayern.de, inzwischen< 50 integriert in das Bayerische Landesamt für Umwelt, ebenfalls online verfügbar, siehe unter https://www.lfu.bayern.de/geologie/geo_karten_schriften/gk25/index.htm. Nur als historische<100 geologische Karten mit z.T. abweichendem Blattschnitt sind – Stand August 2020 – online <200verfügbar: Blatt 9+10 Motten+Wildflecken von 1910, 13 Mellrichstadt von 1909, 14 Hendungen von 1912, 22 Brückenau von 1910, 23 Geroda von 1911, 24 Stangenroth von 1930, 26 Bad Neustadt< 1000 an der Saale von 1933, 39 Schönderling von 1912, 40 Aschach von 1930, 64 Gräfendorf! Tabelle1$ von 1913, Ereignisse 65 Hammelburg N von 1912, 66 Euerdorf von 1910, 91 Hammelburg S Bayern_Main 4 Flusssedimente_Sand$ Events Chi_lf_total_psammite -1,939491 - 20,000000 20,000001 - 50,000000 50,000001 - 100,000000 100,000001 - 200,000000 200,000001 - 1000,000000 Bayern-Fränkische-Saale Saale-Catchment von 1931, 6936 bzw. neu 5527 Ostheim von 1910. Da einige andere geologische Landesämter meist nur kleine Ausschnitte geologischer Karten im Maßstab 1 : 25 000 online zur Verfügung stellen, ist die bayerische Initiative – neben