Intermoränale Kryoturbationen von Hasle-Lerverk auf Bornholm schließen nicht nur eine regionale Lücke in der Kenntnis der Verbreitung solcher Bildungen, sondern zeigen in diesem Fall die speziellen Beziehungen zu örtlichen kleinsten Grund- oder, genauer gesagt, Stauwasservorkommen

Richter, Konrad

Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover

3BEZIEHUNGEN ZWISCHEN LOKALEM GRUNDWASSERSTAND UND KRYOTURBATIONEN AUF BORNHOLMvonKonrad Richter, Hannover Mit 1 Abbildung, 3 TabellenDie Bedeutung des Wassers für Kryoturbationsvorgänge kommt klar in den Untersuchungen SCHWARZBACH's (1963) aus Island zum Ausdruck, der dort in den wasserleeren vulkanischen Schuttwüsten keine Frostmusterböden fand. Die Rolle des Wassers bei Frostmusterböden und Kryotur- bationen ist indessen noch nicht völlig befriedigend geklärt, wie die Untersuchungen beispielsweise von SCHENK (1955) und von BÜDEL (i960, S. 39/40) zeigen. Deshalb sei ein Profil wiedergegeben, das ich anläß­lich einer Bornholmexkursion des Geologischen Instituts der Technischen Hochschule Hannover in der Grube des Hasle-Lerverk aufnehmen konnte. Eine Veröffentlichung ist allein schon aus dem Grunde angebracht, weil bis­her Kryoturbationen von Bornholm nicht bekannt zu sein scheinen.Während als Basis von Kryoturbationen im norddeutschenFlachland im allgemeinen an Dauerfrostböden gedacht wird, scheint ein solcher im vorliegenden Falle nicht weitver­breitet vorzuliegen oder zumindest nur lokal ausgebildet in ursächlichem Zusammenhang mit den beobachteten Boden- verwürgungen gestanden zu haben.Die örtliche geologische Situation an der Westküste Bora­holms ist aus Abb. 1 ersichtlich. Zuoberst liegt im West­teil der Abbildung ein Glazialkies (dgm), darunter mittel­körnige Schmelzwassersande (ds), in denen ein nach Ost und West auskeilendes Feinkiespaket (dgf) liegt. Seine Unter­kante ist stark verwürgt. Unterlagert wird der Schmelz­wassersand von einer Beckenschlufflinse (dt), die im Ost­teil Andeutungen von Verwürgungen zeigt. Es folgt ein nach Westen auskeilendes Sandband (ds), darunter Schmelzwasser­kies (dg) und zutiefst mittelkörniger Schmelzwassersand (ds) mit Geschiebemergelgeröllen (dm). Ostwärts schließt sich nach einer 9 m breiten Aufschlußlücke der Ostteil von Abb. 1 an: Hier ist der Beckenschluff nur noch als geris­senes und etwas verwürgtes Band vorhanden, während die Geschiebemergelgerölle des Westteiles durch eine kompakte Geschiebemergellage repräsentiert sind. Der kryoturbate Feinkies des Westteils ist überhaupt nicht mehr vorhanden. Auch das Beckentonband ist in der noch ca. 100 m lang ost­wärts zur Zeit aufgeschlossenen Grubenwand nirgends erkenn­bar. Kryoturbationen wurden ostwärts des abgebildeten Auf­schlußteiles nicht mehr angetroffen.Die tonige Grundmoräne der Pleistozänbasis, der darauf lagernde Schmelzwasserkies und der Kies im Hangenden er­gaben folgende Korngrößenverteilung (tonige Grundmoräne = dm, Schmelzwasserkies = dg und hängendster Kies = dgm) in Prozent:-  5 -Tabelle 1Steine über 60 mmdm8,9dgmGrobkies 20-60 " 1,7 39,0 1,2Mittelkies 6,3-20 " 4,3 17,7 14,7Feinkies 2,0-6,3 " 7,0 10,0 22,7Grobsand 0 ,60-2 , 0  " 14,1 9,6 24,8Mittelsand 0,20-0,60" 27,1 10,0 30,6Feinsand 0,060-0,20" 25,0 3,9 4,8Schlämmkorn0 , 060 20,8 0,01 1,1kleiner alsDie beiden Kiese dg und dgm sind korngrößenmäßig also recht verschieden. Der oberste (dgm) erinnert mehr an die des Geschiebemergels (dm), da z.B. die Mittelsand­gruppe in beiden Fällen den größten und fast gleich gro­ßen Anteil stellt. Es könnte sich bei dem obersten Kies vielleicht um eine kiesige Grundmoräne handeln wie sie im benachbarten Schweden häufig sind. Allerdings ist der Gehalt an Feinsand und Schlämmkorn sehr klein.Es wurde deshalb versucht, nach der Methode von CAILLEUX und TRICART ( siehe K. RICHTER in BENTZ 1961) etwas über die Genese des obersten Kieses (dgm) auszusagen. Die Zu­rundungen wurden demgemäß berechnet nach der Formel: zweimal Radius (je der kleinsten Eckenrundung rl, der zweitkleinsten Eckenrundung r2 und der maximalsten Ecken­rundung rm) dividiert durch die größte Länge der Geschiebe- Die Abplattungen wurden berechnet nach der Formel: größte Länge + kleinste Länge dividiert durch Dicke. Ge­messen wurden Kollektionen von Graniten, Quarziten und Silurkalken. Letzteres war nur aus dm und dg möglich, da der oberste Kies (dgm) völlig entkalkt ist.6Tabelle 2Es ergab sich bei Graniten:Zurundungen Abplattungdgm bei rl = 150 r2 = 175 rm = ca. 350 1,65dg bei rl = 100 r2 = 150 rm = 270 1,55dm bei rl = 130 r2 = 175 rm = 2A5 1,85bei Quarziten:Zurundungen Abplattungdgm bei rl = 150 r2 = 180 rm = ca. 320 1,60dg bei rl = 125 r2 = 170 rm = ? 390 1,50dm bei rl = 130 r2 = 155 rm = ? 320 1,80bei Silurkalken:Zurundungen Abplattungdg bei rl = 150 r2 = 275 rm = 375 1,50dm bei rl = 125 r2= l60 rm = ? 300 1,65Die Zurundungsunterschiede zwischen dgm, dg und dm sind zu gering, um daraus transportartliche Unterschiede her­auszulesen .Der dg scheint ja auch ganz lokal aus dem unterlagernden dm ausgespült zu sein, so daß eine wesentliche Formän­derung nicht zu erwarten ist. Wichtiger ist, daß zwischen dgm und dm kein wesentlicher Unterschied besteht und so­mit die auf Grund der Korngrößenverteilung gewonnene An­nahme, daß es sich in beiden Fällen um Grundmoränen han­deln könne, unterstützt wird. Immerhin zeigen die Ab­plattungsunterschiede, daß die Gerolle des dg am stärksten abgeplattet sind. Das entspricht einer fluviatilen Über­prägung, die dem dgm fehlt.7Es erhebt sich im Hinblick auf das Alter der abgebilde­ten Kryoturbationen nun die Frage, ob die beiden vor­stehend korngrößenmäßig und morphometrisch analysierten Grundmoränen lediglich verschiedene Vorstöße derselben Vergletscherungsphase sind oder ob ein größeres Zeit­intervall bestand. Zu diesem Zweck wurden die entnomme­nen Proben geschiebeanalytisch untersucht (siehe Tabelle 3).Um für alle drei Proben zu vergleichbaren Zahlen zu kom­men, wurden die Prozentzahlen der ersten beiden Spalten unter Ausscheidung der Kalke in der dritten und vierten Spalte umgerechnet. Die drei letzten Spalten sind also miteinander vergleichbar. Die lokale Aufarbeitung der Bornholmgranite scheint in beiden Moränen gleich groß ge­wesen zu sein. Der Gehalt an Colonusschiefer, der viel­leicht auch als Lokalgeschiebe aufgefaßt werden könnte, ist anscheinend in der unteren Moräne größer als in der oberen.Obwohl die dm-Probe keine Rapakiwigesteine enthielt, könn­te doch der Gehalt von 3 , ^ % Ostseekalken auf ein mehr oder weniger ostbaltisches Eis hinweisen. In der oberen Moräne (dgm) sprechen die fast gleichen, hohen Anteile an Dalapor- phyren und Rapakiwis bei gleichzeitiger Beteiligung von Tessinisandstein für einen Eisstrom,der sowohl Dalarne- wie Ölandgesteine enthielt. Der Schmelzwasserkies (dg) hat in seiner Typenfülle von paläozoischen Kalken rela­tiv viel Paläoporellenkalk, Wesenberger Kalk und Ostsee­kalk - alles ostbaltische Geschiebeelemente. Der Unter­schied zwischen den beiden Moränen scheint also nicht sehr groß, selbst wenn man Geschiebemergel (dm) und Schmelz­wasserkies (dg) zu demselben Komplex rechnet. Etwa eine Zu­ordnung der Moränen in die Schemata von GRY (1932), WENN­BERG (19^9) und G. JOHNSSON (1963) zu versuchen, dürfte allein auf Grund der vorstehenden Geschiebetabelle zu ge­wagt sein. Vielleicht ist sie aber ein Anreiz, daß von seiten der sonst auf diesem Gebiet so erfolgreichenTabelle 3: Geschiebestatistik aus dem Pleistozänprofil der Grube Hasle-Lerverk8o O o ca «H> Hj H> p 3• • • & H-H* Cßp- ra to in o  c tö O  ^  TI 3  33 t-3 C: 3 .© c  tö ca ö CO a c fS! 6  p  f f O 3 P Cß CD p  O p p  er o c 3  p o  p o CD ph  f f  B  po: s: m  er o e t »  H c t H (B 3  c f p er 33 f f  M 3 3 MM  PT &  c f c f O (D PT 05 CD p: CD p: Cß H- p 3 p  p i  p p c f M00 M  H- 1 1 3  ui l» CD 3  O 3  O m - K  3 N CD PT P  33 er CD H-r t i t I R  f r C c f c f CD CT 33 N 3  • Un c f H* 3  O o 3CD 3  P  H- H- Cß • CD P T ®  o  o - H- ca CD • ss N 3 M_ P  P Cß H- P  3  3  3 ca p: p 3 H* 1 33 s H- H-3  O (jci on co O "3 3 H K  ® (+  f l J | H 3 o: w S  f f  K 3 3•o 3 3" ja PT PT P M 3" C 3  c f & M 3 p  U3 3 Cß CßP  ja H  « H- M P 3  M  O 3 O P  * M H- H- 3 £ an anPT 3  o  o cd ja: M CD O PT Cß 3  c f p Cß CO P 5 CD pCD CD 3  er Hj o PT «  3  • m c+ P  P c f 1 H- Cß Cß*1 (t H CD N 3 P  PT P CD H* p © r f p p«  H- CD 3  • CD i-1 P  W H- CO 3 M 3 CD 3 3*Ti 3  ® c f M i T H i s X a j a h-1 c f r fCD CD (D O « H- PT 3 1 ja 3 H- J3P  h - 3 P p PT PT i - & p H-CD P- Cß Cfi f-J Cf PT Cß c f3  CD cf c f PT CD Cf CDCß CD CD CD pcf-'-' H- H- H-CD -o 3  3 pppU l ro M -vj toU l U l U l U l M - j to Je Ul JeQ-i^J Je J- u i vo vO to CT U l -Jm  ro M M M f—1 ■^ 1 IOO  O  M ©  M ro ro u i O  O  O  m 'sD M o M O o O -J UltO  DO t-J ro -o M3 00 Je \£> U3-^i Je O u  Ul Ul tO \£> Je o oOl M M to U l jeVO Ul U l U l U l Je 00 M00 to to 00 Ul Ul UlM to  M M © Ulo  o  m  o  to 00 <1 CTS O CT« O M Je toU l U l CTnUI DO Je o  o Ul U l U l OO M VOIO Ul to Je Ulo  o Je o O  Je 00 o C^M M  O  O O vO*•  Je VO to 00 00 U l -J <1 M M  00 M Ul UlGesamtsteine kalkfreien Steine9dänischen Geologen auch die Bornholmer Geschiebever­hältnisse eingehender als bisher untersucht werden. Immerhin müßte man wohl die Tabelle in dem Sinne in­terpretieren, daß dm und dgm auf zwei getrennte Eis­vorstöße mit Intervall zurückzuführen sind.In diesem Intervall wurden die Schmelzwaseersande ab­gelagert, deren unterer Teil die Kryoturbationen ent­hält. Ähnliche, in einem derartigen Intervall liegende Kryoturbationen wurden aus Südschweden bereits von G. JOHNSSON (1956, 1957, 1963) beschrieben, so daß ihr Vorkommen auf Bornholm keineswegs überrascht. Be­merkenswert ist bei dem Vorkommen in der Tongrube von Hasle-Lerverk allerdings die Art der profilmäßigen Be­ziehungen der einzelnen Schichten zur Verbreitung der Kryoturbationen. Die Verwürgung eines Feinkieses (dgf) ist, wie aus Abb. 1 ersichtlich, nur über einer Becken­schlufflinse vorhanden und zwar über ihrem Zentrum am stärksten und nach ihren Rändern zu abklingend. Wahr­scheinlich bestand zur Bildungszeit der Kryoturbationen eine Wasserlinse, die natürlich auch zeitweise gefroren gewesen sein mag, über dem Wasserstauenden Beckenton. Aus dieser Linse konnte das Wasser für die zur Verwür­gung notwendige Eisbildung angesaugt werden. Die Frost­front von oben her mag dabei als derzeitige Oberfläche ungefähr in dem Niveau gelegen haben, das als ebene Fläche den kiesigen Feinsand oben begrenzt. Allerdings tritt auch das Feinkiespaket nur oberhalb der Becken­schlufflinse auf, so daß auch seine Sedimentation in denselben ursächlichen Zusammenhang gestellt werden könnte wie die Kryoturbation.Im Ostteil der Abb. 1 fehlen nämlich das Feinkiespaket wie auch Kryoturbationen in dem entsprechenden Niveau. Dafür haben wir als liegendstes Pleistozän einen Ge­schiebemergel. Wo über ihm nach einer zwischengeschalte ten Kies- und Sandserie noch eine dünne Lage des auskei10lenden Beckenschluffes vorhanden war, ist jetzt dieser letztere zerrissen und schwach verwürgt. Offenbar hat im Ostteil der Abb. 1 der nur hier auftretende Geschie­bemergel als Wasserstauer gewirkt und sich über ihm eine kleine Wasserlinse gebildet, die in abgeschwächter Form zu Frostverwürgungen der dünnen Beckenschluffläge das nötige Wasser lieferte.Wo in der langen Aufschlußwand über dem sandigen Meso­zoikum der Geschiebemergel oder Beckenschluff fehlen, sind auch keine Kryoturbationen zu finden.Wahrscheinlich hätte auch ein regional ausgedehnter Dauerfrostboden die Funktion des Wasserstauers gespielt und somit Kryoturbationen durch Frostansaugung von oben her gespeist haben können. Dabei müßten allerdings nach DÜCKER (1954) gleichzeitig spezielle Bodenbedeckungsver­hältnisse durch eine möglicherweise lückige Schneedecke geherrscht haben. Für einen solchen intermoränalen wei­ter verbreiteten Dauerfrostboden zeigen die Grubenwän­de von Hasle-Lerverk keinen Anhaltspunkt.ZusammenfassungIntermoränale Kryoturbationen von Hasle-Lerverk auf Bornholm schließen nicht nur eine regionale Lücke in der Kenntnis der Verbreitung solcher Bildungen, sondern zei­gen in diesem Fall die speziellen Beziehungen zu örtli­chen kleinsten Grund- oder, genauer gesagt, Stauwasser­vorkommen.LiteraturBÜDEL, J.: Die Frostschutt-Zone Südost-Spitzbergens. - Colloquium Geographicum, 6, Bonn, i9 6 0.DÜCKER, A.: Die Periglazial-Erscheinungen im holstei­nischen Pleistozän. - Göttinger geogr. Abh., l6, Göttingen, 195^.GRY, H.: Untersögelser over Ledeblokke i Skaane. -Medd. fra Dansk Geol. For., £3, H. 2, Köbenhavn, 1932.11oJOHNSSON, G.: Nagra periglaciala frostfenomen i senglaeiala och intermoräna sediment i västra Skane. - Medd. fr. Dansk Geol. For., 13 , H. 4, Köbenhavn, 1957.JOHNSSON, G.: Periclacial Phenomena in Southern Sweden.I. Stratigraphy. - Lund Studies in Geography, Ser. A. Physical Geogr., 21 , Lund, 1963.JOHNSSON, G.: Glacialmorfologiska Studier i södra Sverige. - Medd. fr. Lunds Univ. Geogr. Inst. Avhandl. , 31.» Lund, 1956.RICHTER, K.: Die geologische Geländeaufnahme. - (in BENTZ,A.: Lehrbuch der angewandten Geologie), Stuttgart, 1961. SCHENK, E.: Die Mechanik der periglazialen Strukturböden. - Abh. d. Hess. Landesamtes f. Bodenforschung, 13_, Wies­baden, 1955.SCHWARZBACH, M.: Zur Verbreitung der Strukturböden und Wüsten in Island. - Eiszeitalter u. Gegenwart. 14, Öhringen, 1963.WENNBERG, G.: Differentialrörelser i Inlandisen, siste Istiden i Danmark, Skane och Östersjön. Medd. fr.Lunds Geol.-Mineralog. Inst. 114, Lund, 1949.Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. K. RICHTER, Hannover,Welfengarten 1, Geologisches Institut der Technischen Hoch­schul e.-1( zu K. Richter ) Pleistocän der Grube Hasle-Lerverk, Bornholm, 1963.

Beziehungen zwischen lokalem Grundwasserstand und Kryoturbationen auf Bornholm

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