Benutzer:Jo Weber/Glaziale/Die Kalt- und Warmzeiten des Quartärs der Alpen

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Ausdehnung der alpinen Vereisung in der Würmkaltzeit.
  • in der Würmkaltzeit
  • Eisrandlage früherer Kaltzeiten

    • Die Glazialgliederung der Alpen versucht die wiederholten Vergletscherungen und Eisvorstöße der Alpen anhand der von den während der Kalt- und Warmzeiten hinterlassenen Ablagerungen und Geländeformen in eine widerspruchsfreie Abfolge zu bringen.

    Im nördlichen Alpenvorland werden zwei unterschiedliche Gliederungen angewandt, zum einen die nordwestliche für den Raum der Schweiz und Baden-Württembergs, zum anderen die nordöstliche für Bayern, die auch in Österreich verwendet wird. Die Gliederung geht mittlerweile deutlich über das allgemein bekannte vierteilige Schema von Günz, Mindel-, Riß und Würm hinaus.

    Erforschungsgeschichte

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    1822 erkannte Ignaz Venetz, dass die vielfach auch außerhalb der eigentlichen Alpen auftretenden Findlinge und Gletscherschrammen auf die Tätigkeit von Gletschern zurückgehen mussten, dass also in der geologischen Vergangenheit die Vergletscherung der Alpen wesentlich ausgedehnter gewesen sein musste als in der Gegenwart. Die Idee wurde von Jean de Charpentier und Karl Friedrich Schimper aufgegriffen, doch erst Louis Agassiz verhalf ihr zur endgültigen wissenschaftlichen Anerkennung.

    Die traditionelle Viergliederung der Alpen-Kaltzeiten geht auf Albrecht Penck zurück, der anhand der im Raum Memmingen vorhandenen, auf verschiedenen Höhen liegenden und verschiedene Arten von Geröllen führende Terrassenschotter die Existenz mehrerer, aufeinander folgender Kaltzeiten annahm.[1] Diese Schotterkörper lassen sich im Alpenvorland über weite Strecken verfolgen. Penck unterschied Niederterrassen, Hochterrassen, Jüngere Deckenschotter und Ältere Deckenschotter. In seinem zusammen mit Eduard Brückner 1909 veröffentlichten monumentalen Werk Die Alpen im Eiszeitalter legte Penck nach diesem System die auch heute noch allgemein bekannte Gliederung in Günz-, Mindel-, Riß- und Würm-Kaltzeit fest. Er wählte diese Namen nach Gewässern, an denen die Schotterkörper typisch ausgebildet waren, da ihm die Bezeichnungen der Schotterlagen als zu sperrig erschienen. Die Auswahl richtete sich unter anderem nach dem Alphabet, so dass die älteren vor den jüngeren standen, und ließ alphabetische Lücken zwischen ihnen, um die möglicherweise nötige Einordnung neu erkannter Kaltzeiten zu ermöglichen.[2]

    Anhand von Schotterablagerungen, die nicht in das Viererschema des so genannten Penck-Systems passten, unterschieden Barthel Eberl (1930)[3] Ingo Schaefer (1953)[4] und Schreiner & Ebel (1981)[5] später tatsächlich drei weitere Kaltzeiten, die Biber-, die Donau- und die Haslach-Kaltzeit.

    Grundlagen der Gliederung

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    Die klassische Glazialgliederung der Alpen beruht auf der Abfolge von während der Kaltzeiten abgelagerten Schottern und Moränenbildungen. Die für den direkten Nachweis von Gletschervorstößen wichtigen Moränenbildungen sind aus der Würm-Kaltzeit weit verbreitet, während Moränen der Riß-Kaltzeit dagegen lückenhaft vorliegen. Solche der Mindel-Kaltzeit treten nur im nordöstlichen Alpenvorland auf. Moränen aus der Haslach-Kaltzeit, der Günz-Kaltzeit, der Donau-Kaltzeit und der Biber-Kaltzeit sind nicht bekannt, diese wurden nur aufgrund von Terrassenabfolgen hergeleitet. Aus diesem Grund werden die Schotter über die Vorgaben des Modells der Glazialen Serie mit den bekannten Moränenbildungen in Beziehung gesetzt. Die jüngeren Schotter liegen wegen der ständigen Tieferlegung der als Erosionsbasis dienenden Zungenbecken der Gletscher jeweils tiefer als die älteren. Zusätzlich werden Bodenbildungen und charakteristische Ablagerungen, die während der Warmzeiten in Seen abgelagert wurden und sich anhand von Fossilien in ihrer zeitlichen Reihenfolge einordnen lassen, in Beziehung zu den Gletscherablagerungen gesetzt. Anhand der Datierung einiger solcher Bildungen ist der grobe zeitliche Rahmen der alpinen Glazialgliederung bestimmbar. Da sich abtragende und ablagernde Vorgänge an Land zahlreich überlagern, gleichen die Zeugnisse der glazialen Vorgänge einem komplizierten Flickenteppich. Insgesamt wird im Alpenraum heute mit mindestens acht[6] bis 15[7] Eisvorstößen gerechnet.

    Die nach einem Jahrhundert der Forschung gewonnnenen Erkenntnisse zeigen, dass vor allem in den älteren Kaltzeiten (Donau- bis Riß-Kaltzeit) zahlreiche Eisvorstöße stattfanden, so dass die früher als einzelnes Vereisungsereignis aufgefassten „Eiszeiten“ durch Eisrückzüge wie auch -vorstöße und zusätzliche Warmzeiten gegliedert werden. Dies war vorher nicht in dieser Klarheit erkannt worden, da die im Gelände erkennbaren Zeugnisse der Vereisungen immer nur einen Ausschnitt der jeweiligen Kaltzeit darstellen. Vor allem erhalten blieben die Geländeformen des Gletscherhöchststandes und des jeweiligen Ausklingens der Kaltzeit (Spätglazial).

    Um dieser Tatsache und zusätzlichen Befunden Rechnung zu tragen, wird zwischen den anhand der Geländeformen (morphostratigraphisch) definierten sieben Kaltzeiten und den über die Ablagerungen (lithostratigraphisch) definierten Komplexen wie auch den zeitlich (chronostratigraphisch) definierten Chronozonen unterschieden.[8][9]

    Im Gegensatz zur Glazialgliederung Norddeutschlands gibt es nördlich der Alpen keine Möglichkeit zur Beobachtung des Übergangs vom Land ins Meer, so dass die Korrelation mit der glazialen Gliederung im Meer kaum möglich ist. Selbst die Zuordnung der alpinen Gliederung zur Glazialgliederung Norddeutschlands ist weiterhin mit großen Unsicherheiten behaftet. Gesichert ist die Zuordnung bisher nur für die jüngsten Abfolgen des Holozäns und des Jungpleistozäns, nämlich die der Würm-Kaltzeit. Große Möglichkeiten ergeben sich aus der Erforschung der Ablagerungen des Oberrheingrabens, in dem bereits mehrere Bohrungen das weitgehend lückenlose Vorliegen des gesamten Quartärs nachgewiesen haben.[10] Aufgrund der räumlichen Nähe zu den Alpen spiegelt sich die glaziale Geschichte der Alpen in den Sedimenten des Oberrheingrabens wieder.

    Probleme der Quartärgliederung in den Alpen

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    • Morphostratigraphie vs. Lithostratigraphie
    • Anwendung des Modells der Glazialen Serie auf ältere Glaziale
    • gleiche Benennung unterschiedlich alter Ablagerungen: Mindel

    „Sie geht grundsätzlich von den erhaltenen glazifluvialen Schotterkörpern aus -wie seit PENCK üblich. In diesem Sinne können die Bezeichnungen Mindel, Haslach, Günz, Donau, Biber weiter verwendet werden, wenn auch zunächst nur mit auf die Typregion (Riß-Iller-Lech-Platten) beschrankter Gültigkeit („Regionalstratigraphie“). Schon für die chronostratigraphische Einstufung des Riß und vermehrt für die älteren Eiszeiten gibt es nur begründete, aber im Einzelnen voneinander abweichende Hypothesen.“

    – Habbe 2007

    Das erweiterte Penck-Schema

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    Im bayrischen und österreichischen Alpenvorland wird immer noch die klassische Vierteilung in Günz, Mindel, Riß und Würm verwendet, die auf Penck zurückgeht, ergänzt durch drei weitere, später definierte Kaltzeiten (Biber, Donau, Haslach). Diese Gliederung wurde in der Schweiz aufgegeben, nur die Würm-Kaltzeit wird dort noch verwendet.[11]

    Klima Lithostratigraphie sonst. Name MIS MIS-Alter[12]
    (ka)
    Würm-Glazial Würm-Komplex - 2 – 5d 115 – 21
    Riß/Würm-Interglazial - Eem-Interglazial 5e 125
    Riß-Glazial Riß-Komplex - 6, 8, 10 346 – 125
    Mindel/Riß-Interglazial - Holstein-Interglazial 11 410
    Mindel-Glazial Mindel-Komplex Hoßkirch-Glazial 12 ? 435
    Haslach/Mindel-Interglazial - - 13 ? 480
    Haslach-Glazial Haslach-Komplex - 14 ? 535/510[13]
    Günz/Haslach-Interglazial - - 15 ? 615/570[13]
    Günz-Glazial Günz-Komplex - 16, 18, 20 ? 800 – 630
    Donau/Günz-Interglazial - Uhlenberg-Interglazial 23 oder 25 ? 950 o. 910
    Donau-Glazial Donau-Komplex - 26 und 28 ? 1010 – 970
    Biber/Donau-Interglazial - - 29 – 35 ? 1180 – 1030
    Biber-Glazial Biber-Komplex - 40, 44 , 48, 50 oder 66 + 68 ? 1465 – 1290 o.
    1880 – 1865/1840[13]

    Andere Gliederungen im nördlichen Alpenvorland

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    In der Schweiz wird wiederum eine andere Gliederung angewandt, die von drei Glazialen ausgeht, die durch mehrere Stadiale und Interstadiale in sich gegliedert sind.[14][15]

    Schweiz Stadiale NW-Alpen NE-Alpen Stadiale
    Letzte Vergletscherung 2 Würm-Komplex Würm-Kaltzeit 3/2
    Interglazial von Gondiswil Riß-Würm-Interglazial (Eem-Warmzeit)
    Vorletzte Vergletscherung 1 Riß-Komplex Riß-Kaltzeit 4
    „Holstein“ von Meikirch
    Grosse Vergletscherung 1
    „Holstein“ mit Pterocarya
    Grosse Vergletscherung 1
    Samerbe/Thalgut/Praclaux/La Côte Mindel-Riß-Interglazial (Holstein-Warmzeit)
    Grösste Vergletscherungen 2 Hoßkirch-Komplex Haslach-Mindel-Komplex
    Günz-Komplex
    Biber-Donau-Komplex     		3
    Deckenschotter-Vergletscherungen 8 Haslach-Mindel-Komplex
    Günz-Komplex
    Biber-Donau-Komplex
    Wanderblock-Formation 1

    Lithostratigraphische Gliederung

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    Folge Formation Subformation Bemerkung
    Folge der großen Vergletscherungen Hasenweiler-Formation Innenwallwürm Geschiebemergel-Abfolge, Innere Jungendmoräne und Drumlins
    Illmensee-Formation Außenwallwürm Geschiebemergel-Abfolge, Moränenwall der Stauchendendmoräne, Äußere Jungendmoräne, Sedimente des Eiszerfalls
    Zwischenzyklen Geschiebemergel-Abfolge, nur lokal erhalten
    Eem
    Innenwallriß Geschiebemergel-Abfolge, innerer Endmoränenwall, Drumlinfelder
    Dietmanns-Formation Außenwallriß Geschiebemergel-Abfolge, äußerer Moränenwall der (Stauch-)Endmoränen, Sedimente des Eiszerfalls
    Zwischenzyklen Geschiebemergel-Abfolge, nur lokal erhalten
    Holstein
    Innenwall-Hoßkirch Geschiebemergel-Abfolge
    Steinental-Formation Außenwall-Hoßkirch Geschiebemergel-Abfolge
    Zwischenzyklen Geschiebemergel-Abfolge, nur lokal erhalten
    Deckenschotter-Folge Jüngere Deckenschotter-Formation Mehrere Zyklen kristallinreich, u.a. Herkunft aus dem Unterostalpin, darunter Mindel, Haslach
    Ältere Deckenschotter-Formation Mehrere Zyklen kristallinarm, Herkunft aus Helvetikum und Ultrahelvetikum, Günz
    Älteste Deckenschotter-Formation Mehrere Zyklen kristallinarm, Herkunft aus den Kalkalpen (Oberostalpin), darunter Donau, Biber

    Literatur

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    Grundlagen des Artikels

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    • K.A. Habbe, unter Mitarbeit von D. Ellwanger und R. Becker-Haumann: Stratigraphische Begriffe für das Süddeutsche Alpenvorland. In: T. Litt im Auftrag der Deutschen Stratigraphischen Kommission 2007 (Hrsg.): Eiszeitalter und Gegenwart/Quaternary Science Journal. 56, No. 1/2. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele und Obermiller), ISSN 0424-7116, S. 66–83.
    • Albrecht Penck, Eduard Brückner: Die Alpen im Eiszeitalter. C.H. Tauchnitz, Leipzig 1901-1909 (1199 S. in drei Bänden).

    Weiterführende Literatur

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    • Markus Fiebig & Frank Preusser: Pleistocene glaciations of the Alps. In: Fachtagung und Diskussionsforum 27. Oktober 2007 – Universität Bern: Mankind – Environment – Climate. Perspectives for Quaternary Research in Switzerland. Abstracts. S. 5–6 (pdf-Datei; 865 kB).
    • Christoph Spötl, Augusto Mangini: U/Th age constraints on the absence of ice in the central Inn Valley (eastern Alps, Austria) during Marine Isotope Stages 5c to 5a. In: Quaternary Research. Band 66, 2006, S. 167–175 (pdf-Datei; 850 kB).
    • K.-A. Habbe: Zur Diskussion über die Chronostratigraphie des Pleistozäns im Alpenvorland und zu einigen daraus resultierenden Schlußfolgerungen für die Geomorphologie. In: Regensburger Geographische Schriften. Band 25. Regensburg 1995, S. 49–63.
    • M.A. Kelly, J.-F. Buoncristiani, C. Schlüchter: A reconstruction of the last glacial maximum (LGM) ice-surface geometry in the western Swiss Alps and contiguous Alpine regions in Italy and France. In: Eclogae geologicae Helvetiae. Band 97, 2004, S. 57–75 (pdf-Datei; 1,6 MB).
    • S. Ivy-Ochs, H. Kerschner, A. Reuther, F. Preusser, K. Heine, M. Maisch, P. W. Kubik und C. Schlüchter: Chronology of the last glacial cycle in the European Alps. In: Journal of Quaternary Science. Vol. 23, 2008, ISSN 0267-8179, S. 559–573 (pdf-Datei; 871 kB).
    • Philippe Schoeneich: Le retrait glaciaire dans les vallées des Ormonts, de l’Hongrin et de l’Etivaz (Préalpes vaudoises). In: Institut de géographie, Travaux et recherches. Band 14. Lausanne 1998 (493 S.).
    • I.J. Winograd, J.M. Landwehr, K.R. Ludwig, T.B. Coplen und A.C. Riggs: Duration and structure of the past four glaciations. In: Quaternary Research. v. 48, 1997, S. 141–154.
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    Einzelnachweise

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    1. ↑ Konrad Rögner: „Die vier Felder von Memmingen“ – Neues oder vermeintlich Neues aus PENCKS Typregion. In: Abhandlungen der Geologischen Bundes-Anstalt. 2008, ISBN 978-3-85316-043-5, ISSN 0378-0864, S. 213–215 (pdf-Datei; 140 kB).
    2. ↑ K.A. Habbe 2007, S. 68
    3. ↑ Barthel Eberl: Die Eiszeitenfolge im nördlichen Alpenvorlande – Ihr Ablauf, ihre Chronologie auf Grund der Aufnahme im Bereich des Lech- und Illergletschers. Filser, Augsburg 1930.
    4. ↑ I. Schaefer: Sur la division du Quaternaire dans l'avant-pays des Alpes en Allemagne. In: Actes IV Congres INQUA, Rome/Pise 1953. Band 2, 1956, S. 910–914.
    5. ↑ A. Schreiner & R. Ebel: Quartärgeologische Untersuchungen in der Umgebung von Interglazialvorkommen im östlichen Rheingletschergebiet (Baden-Württemberg). In: Geologisches Jahrbuch. A 59. Hannover 1981, S. 3–64.
    6. ↑ Walter Freudenberger und Klaus Schwerd: Geologische Karte von Bayern 1:500000 mit Erläuterungen. 1 Karte + Erläuterungen + 8 Beilagen. 4. Auflage. Bayrisches Geologisches Landesamt, München 1996, S. 238 ff.
    7. ↑ Ueli Reinmann: Auf den Spuren der Eiszeit im Raum Wangen a. A. Neue Erkenntnisse auf Grund von bodenkundlichen Untersuchungen im Endmoränengebiet des Rhonegletschers. In: Jahrbuch des Oberaargaus. Band 47, 2004, S. 135–152 (pdf-Datei; 850 kB).
    8. ↑ T. Litt et al.: Das Quartär in der Stratigraphischen Tabelle von Deutschland 2002. In: Newsletters in Stratigraphie. Band 41, Nr. 1-3. Berlin, Stuttgart, S. 385–399 (pdf-Datei, 124 kB).
    9. ↑ K.A. Habbe 2007, S. 69 f
    10. ↑ Heidelberg. Abgerufen am 13. Februar 2010 (Internetseite des Verbundvorhabens Heidelberger Becken, Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik - LIAG).
    11. ↑ Christian Schlüchter: Von den ältesten Eiszeiten zur Würmeiszeit. In: Historisches Lexikon der Schweiz. Abgerufen am 20. Februar 2010.
    12. ↑ Die Altersangaben sind vor allem für die älteren Abschnitte immer noch stark umstritten, die hier gegebenen Werte sind nur als Anhaltspunkt zu verstehen und stützen sich auf die MIS-Angaben in Habbe 2007. Die Altersangaben richten nach der Korrelationstabelle der Subcomission on Quaternary Stratigraphy der ICS: Global chronostratigraphical correlation table for the last 2.7 million years (pdf-Datei; 433 kB) und geben das Alter des Maximums bzw. Minimums der MIS-Kurve an, ab Mindel-Riß-Interglazial gerundet. Sie entsprechen damit nicht der Dauer der Kalt- und Warmzeiten, sondern geben die ungefähre zeitliche Position der Höhepunkte an. Detailliertere Ausführungen zur Einordnung in die MIS-Skala finden sich in den einzelnen Artikeln.
    13. ↑ a b c zwei Peaks
    14. ↑ Christian Schlüchter & Meredith Kelly: Das Eiszeitalter in der Schweiz. (pdf-Datei; 1,7 MB) Abgerufen am 20. Februar 2010.
    15. ↑ Hans Rudolf Graf: Stratigraphie des Eiszeitalters in der Nordschweiz. (Online-Version; 380 kB [PDF] 4th Swiss Geoscience Meeting, Bern 2006).


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