Schichtstufenlandschaften - Nationalatlas

Schichtstufenlandschaften
Ingo Beyer und Karl-Heinz Schmidt
Hangprofile von Schichtstufen und Schichtkämmen
Elemente der Schichtstufenlandschaft
Einfache Stufe
A Kreide-Schichttafelberge bei Königstein,
Elbsandsteingebirge (Sächsische Schweiz)
SW
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m ü.NN
Lilienstein
Königstein
400
Elbe
300
Oberkreide
Schrammsteinschichten
Postelwitzer Schichten
(Kalkschluff-, Kalksandund Mergelsteine)
Postelwitzer Schichten
(Quarzsandstein)
Schmilkaer Schichten
Ebenheit
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1
2
3
Stufenfläche
4 km
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Hohenzollern
Mittlerer Keuper
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1
2
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4
5
6
7
8 km
Jura-Schichtstufe mit dem
Zeugenberg Hohenzollern
C Keuper-Schichtstufe der Hassberge
O
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Keuper
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Schilfsandstein,
Lehrbergschichten,
Blasensandstein
Mittlerer Keuper
(ungegliedert)
Aurachbach
Oberer Keuper (Rät)
Heldburgschichten
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400
300
1
2
3
4
6 km
5
Keuper-Schichtstufe der Hassberge bei Bad Königshofen
D Muschelkalk-Schichtstufe bei Reinstädt
N
Muschelkalk
S
Mittlerer Muschelkalk
m ü.NN
Reinstädter
Vorwerkshügel
Bach
Härtlingszonen
Unterer Muschelkalk
400
Buntsandstein
300
Oberer Buntsandstein (Röt)
0
2 km
1
Muschelkalk-Schichtstufe im Thüringer Becken bei
Reinstädt
E Buntsandstein-Schichtstufe bei Eschwege
m ü.NN S
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Lotzenkopf
500
Buntsandstein
Mittlerer Buntsandstein
400
300
Eschwege Werra
Unterer Buntsandstein
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1
2
3
4
5 km
Buntsandstein-Schichtstufe im Eschweger Becken
F Zechstein-Schichtkamm bei Morungen
Buntsandstein
SO
m ü.NN
400
NW
Mooskammer
Erlbach
Ruine
Morungen
300
200
Unterer Buntsandstein
Perm
Oberer Zechstein (Leinefolge)
Unterer und Mittlerer Zechstein
(Werra- und Stassfurtfolge)
Rotliegend
Paläozoikum
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Frontstufe
Frontstufe
Trauf
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Trauf
Trauf
mit Walm
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1
2 km
Paläozoikum, ungegliedert
Zechstein-Schichtkamm im Südharz bei Morungen
© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
84
Sockelgestein
Härtlingsbank im
Stufenbildner
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Keuper
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Achterstufe
© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
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Stufenhang
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Stufenfläche
Zeugenberg
Kreide-Schichttafelberge des Elbsandsteingebirges
mit dem Lilienstein
B Jura-Schichtstufe bei Hechingen
Stufenhang
Doppel- oder Mehrfachstufe
Nationalatlas Bundesrepublik Deutschland – Relief, Boden und Wasser
Der Großkomplex der Mittelgebirgslandschaften zwischen dem Norddeutschen Tiefland und dem Alpenvorland
lässt sich grob in zwei Haupteinheiten
teilen: (1) in verfalteten Grundgebirgsgesteinen ( Paläozoikum und älter)
ausgebildete Mittelgebirge und (2) in
ungefalteten Deckgebirgsgesteinen
( Mesozoikum) entwickelte Mittelgebirge. Zur ersten Gruppe gehören u.a.
das Rheinische Schiefergebirge, der
Harz, das Erzgebirge und der Schwarzwald, zur zweiten u.a. die Schwäbische
und die Fränkische Alb, das Thüringer
Becken und das Elbsandsteingebirge.
Die Großformen der älteren Mittelgebirge sind gekennzeichnet durch weite
Hochflächen (Rumpfflächen) ( Beitrag Hüser/Kleber, S. 88) und Bergländer mit tief eingeschnittenen Tälern.
Die jüngeren Mittelgebirge sind hingegen das typische Verbreitungsgebiet von
Schichtstufenlandschaften.
Bei größerem Neigungswinkel der
Schichten haben die Stufenflächen
nur eine geringe Längserstreckung, die
Stufen folgen rasch aufeinander wie in
der süddeutschen Schichtstufenlandschaft östlich des Südschwarzwalds
(Klettgau). Bei Neigungen über 10°
werden die Schichtstufen zu Schichtkämmen. Bei geringem Einfallswinkel
werden die Flächen wesentlich ausgedehnter (z.B. Gäuflächen in Franken
zwischen dem Muschelkalk- und
Keuperstufenhang). Der Verlauf der
großen Stufenränder ist an die Ausstrichbereiche der bedeutenden Stufenbildner angepasst.
Das Elbsandsteingebirge, das mit seinen einzeln stehenden Tafelbergen und
Felsbastionen eine grandiose Zeugenberglandschaft formt A, verdankt seine Entstehung dem isolierten Vorkommen von Oberkreide-Sandsteinen in
der Elbtalzone zwischen Erzgebirge und
Lausitzer Granitmassiv. Die Tafelberge
wie Königstein und Lilienstein sitzen
den Ebenheiten auf, die sich an resistente Gesteinseinheiten anpassen. 씮
Schichtstufen sind weit verbreitete und
typische Reliefformen in flach lagernden Sedimentgesteinen unterschiedlicher
Resistenz. Sie bestehen aus zwei sehr
unterschiedlichen Reliefelementen, der
meist ebenen Stufenfläche und dem
steilen Stufenhang, der in Oberhang
und Unterhang gegliedert wird. Der
Stufenhang bildet einen z.T. mehr als
100 m messenden Steilabfall.
Der widerständige, am Oberhang und
auf der Stufenfläche ausstreichende Stufenbildner besteht z.B. aus Kalken oder
Sandsteinen, das morphologisch weichere Sockelgestein im Unterhang aus Tonsteinen oder Mergeln. Der Übergang
vom Hang zur Fläche kann als Trauf (mit
scharfem Knick), als Trauf mit Walm
(Knick mit anschließender Verflachung)
oder als reiner Walm (sanfter Übergang
ohne scharfen Knick) ausgebildet sein.
Spielen am Oberhang gravitative Prozesse eine dominierende Rolle, entsteht
ein Traufübergang, bei einer Dominanz
von aquatischen Spülprozessen ein
Walm.
Vor dem Stufenhang liegen häufig Zeugenberge als Erosionsreste des ehemals
weiter ausgedehnten Schichtpakets. Die
Mächtigkeit des Stufenbildners kann hier
schon reduziert sein. Fallen die Schichten
in Richtung auf den Stufenhang ein,
spricht man von Frontstufen. Auf der
Rückseite entstehen Achterstufen.
Durch gravitative Massenverlagerungen
und aquatische Prozesse am Stufenhang
werden die Schichtstufen im Laufe der
Reliefentwicklung in Vorsprünge und
Buchten gegliedert und unterliegen dem
Prozess der Stufenrückverlegung.
Massenverlagerungen sind durch
Schwerkraft bedingte hangabwärts gerichtete Bewegungen von Locker- oder
Festgestein. Man unterscheidet als Bewegungstypen: Fallen, Kippen, Gleiten,
Driften und Fließen ( Beitrag Dikau/
Glade, S. 98).
Schichtstufenlandschaften
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© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
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Maßstab 1 : 2 750 000
Schichtstufenlandschaften
85
100 km
Blockverlagerungen an der Wellenkalk-Schichtstufe
Grundbewegungsarten
Driften
Kippung
Rotation
Terebratelzone
Oolithzone
Wellenkalk
abgescherter
Rötblock
Komplex zusammengesetzte Bewegungsarten
Komplexe Kippung
Komplexe Rotation
an der Wellenkalk-Schichtstufe
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Komplexes Driften
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Horizontalbewegung
Vertikalbewegung
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Initiale Spaltenbildung an den Bleicheröder Bergen
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Oolithzone
unterer Wellenkalk
© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
Gipse im Röt
verwittertes Rötmaterial
Geologischer Aufbau der MuschelkalkSchichtstufe
Oberer Muschelkalk
50-75 m
Trochitenkalk 8 m
Mittlerer Muschelkalk
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Schaumkalkzone 5-10 m
Oberer Wellenkalk 15-20 m
Terebratelzone 5 m
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(Wellenkalk)
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Mittlerer Wellenkalk 25-30 m
10 m
Unterer Wellenkalk 40 m
Oberer Buntsandstein(Röt)
105-185 m
© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
Weitere Vorkommen von an
kretazische Gesteine gebundenen,
insgesamt aber weniger markanten
Schichtstufen und -kämmen finden wir
im Münsterländischen Becken und im
Weserbergland.
Der im Landschaftsbild am prägnantesten hervortretende Stufenkomplex
liegt in der Süd- und Ostumrahmung
der südwestdeutschen Schichtstufenlandschaft mit der Schwäbischen und
Fränkischen Alb. Haupt-Stufenbildner
sind die resistenten jurassischen
Malmkalke B, denen der von einigen Tälern (z.B. Altmühl) zergliederte,
aber dennoch nahezu geschlossen wirkende Stufenhang seine Entstehung
verdankt. Der z.T. mehrere hundert Meter hohe, sich vom Südschwarzwald bis
an den Obermain erstreckende z.T. gegliederte Stufenrand stellt eine Landschafts- und Verkehrsbarriere dar und
überragt das übrige mehr kleingliedrige
Schichtstufenland deutlich. Im südwestlichen Teil werden die größten Höhen
der gesamten Jurastufe erreicht
(>1000 m). Getrennt werden die
Schwäbische und Fränkische Alb durch
den Impaktkrater des Nördlinger Rieses.
86
Die Stufenflächen der Alb tauchen
nach Süden unter die jungen Sedimente
des Alpenvorlandes ab. Dem Stufenrand vorgelagert sind einzelne Zeugenberge, die, allseits von Steilhängen umgeben, große strategische Bedeutung gewannen und z.T. Standorte von Burgen
(z.B. Hohenzollern) wurden. Durch die
Rückverlegung der Jura-Schichtstufe im
Tertiär und Quartär und durch damit verbundene Flussanzapfungen hat
sich das Einzugsgebiet des Rheins auf
Kosten des Donaueinzugsgebiets weit
nach Südosten ausgedehnt.
Südlich von Tübingen in einem
schmalen Streifen beginnend und im
zentralen Bereich breiter werdend, enden die Keuperschichtstufen an den
Hassbergen C im Norden. Sie sind
deutlich in einzelne isolierte Abschnitte aufgelöst, der Stufenrand ist sehr zerlappt. Stufenbildner sind verschiedene
Sandsteinkörper des Mittleren Keuper,
im Beispielprofil (C) Schilfsandstein
und Blasensandstein. In den zentralen
Teilen des Thüringer Beckens treten
nur gering resistente Keuperschichten
an die Oberfläche, so dass es dort nicht
zur Ausbildung von markanten Schichtstufen kommt. In tektonischen Gräben
blieben härtere Gesteinskomplexe erhalten ( Rhät) und wurden als Einzelerhebungen in Reliefumkehr herauspräpariert (Drei Gleichen).
Die Muschelkalk-Schichtstufe wird in
Thüringen und im Maingebiet vom
Wellenkalk gebildet, der hier in seiner
resistenten Fazies auftritt, weiter südlich hingegen vom Oberen Muschelkalk
(dort Hauptmuschelkalk genannt). Der
geomorphologisch harte Thüringer
Wellenkalk führte in der Umrahmung
des Thüringer Beckens zur Entstehung
einer imposanten Schichtstufe D .
Im randlichen Thüringer Becken
schließt sich die Schichtstufe des Mittleren Buntsandsteins an, die abgerundete Formen aufweist und gegenwärtig
geomorphologisch relativ stabil ist.
Nationalatlas Bundesrepublik Deutschland – Relief, Boden und Wasser
Röt (ungegliedert)
Absatzscholle an den Bleicheröder Bergen
C Mauerscholle
orthogonales
Kluftsystem
Spaltenfüllungen
Muschelkalkschutt
Mauerscholle an den Reinsbergen bei Plaue
D Wallscholle
gestauchtes Röt
Wallscholle südlich der Ortschaft Falken
(westlicher Hainich)
E Rückenscholle
Rückenscholle am Hufeisen bei Jena
F Sturz („Sturzfließung“)
Fließzunge
Sturzverlagerung („Sturzfließung“) am Krajaer Kopf
(Bleicheröder Berge)
© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
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Die vertikale Abfolge der verschieden
resistenten Gesteinsschichten bedingt
das typisch getreppte Stufenhangprofil
. Den Stufensockel bildet das gering
widerständige Gestein (Röt). Es besteht
im Wesentlichen aus Ton-Mergelsteinen mit Einlagerungen von Gipsbänken. Aufgrund des hohen Tonanteils ist
es wasserstauend und neigt zur Plastifizierung. Der im Röt ausgebildete
Unterhang ist durchschnittlich 1020° geneigt.
Der Muschelkalk erreicht Mächtigkeiten zwischen 180 und 300 m und
wird in den Unteren, Mittleren und
Oberen Muschelkalk unterteilt. Der
Untere Muschelkalk (Wellenkalk) ist
der landschaftsbestimmende Hauptstufenbildner. Der Wellenkalk, der sich in
einzelne Teilkomplexe mit zwischenge-
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Geologisch-geomorphologische
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Die Wellenkalk-Schichtstufe im
Thüringer Becken
Das Thüringer Becken befindet sich
zwischen Harz und Thüringer Wald und
wird hauptsächlich von den Gesteinsschichten der Trias aufgebaut. Geomorphologisch ist es – großräumig gesehen – eine NW-SO gestreckte, flach
schüsselförmige, im Wesentlichen tektonisch bedingte Einmuldung. Die Gesteinsschichten fallen generell flach
zum Zentrum des Thüringer Beckens
ein. Dies hat zur Folge, dass die geologisch jüngeren Schichten im Beckeninneren und die älteren Schichten an den
Muldenrändern ausstreichen. Der Muschelkalk mit dem unterlagernden Oberen Buntsandstein ( Röt) hat im Laufe
der jüngeren Erdgeschichte die
insgesamt über 1000 km lange, landschaftlich sehr markante MuschelkalkSchichtstufe geformt. Diese befindet
sich an den Rändern des Thüringer Beckens (z.B. Hainleite, Dün, Ilm-Kalkplatte), an tief eingeschnittenen Flusstälern (z.B. Saale), an Aufwölbungsstrukturen (Tannrodaer Gewölbe) und
in Form von Zeugenbergen und größeren isolierten Abtragungsresten vor
dem Stufenrand (z.B. Bleicheröder Berge, Gobert).
Bl eicheröder
Berge
I
Weitere bedeutende Verbreitungsgebiete der Buntsandstein-Schichtstufe sind
das Weserbergland, der Westen des Südwestdeutschen Schichtstufenlandes und
der Pfälzerwald. Am Rande von alten
Mittelgebirgen, so am Harzsüdrand und
im Norden und Süden des Thüringer
Waldes, ziehen sich z.T. schmale Gebirgsrandsenken in lösungsfähigen Gesteinen des Zechsteins hin, die durch
in Gipsen ausgebildete Stufenhänge
oder Schichtkämme gegliedert sein
können F.
A
F
535
546
lk526
Rudolstadt
405
Ilmenau
Bad Blankenburg
0
© Institut für Länderkunde, Leipzig 2002
lagerten kristallinen Bänken untergliedert , besteht aus grauen, kompaktierten, ebenschichtigen bis gewellten Mergelkalken. Er ist engständig geklüftet,
stark wasserwegsam und neigt zur Verkarstung. Der im Wellenkalk ausgebildete Oberhang ist durchschnittlich
35-40° geneigt. Wellenkalk und Röt bilden zusammen die Wellenkalk-Schichtstufe. Im Oberen Muschelkalk lässt die
ca. 8 m mächtige Trochitenkalkbank
eine eigenständige Steilstufe entstehen.
Durch das flache Einfallen der Schichten zum Zentrum des Thüringer Beckens sind große Bereiche der Wellenkalk-Schichtstufe als Frontstufen ausgebildet. Schichtkämme finden sich
z.B. an den Hörselbergen und an der
Schmücke .
Massenverlagerungen am
Wellenkalk-Schichtstufenhang
Die geomorphologisch auffälligsten Erscheinungen an den Hängen der Wellenkalk-Schichtstufe sind die Massenverlagerungen. Es konnten 744 Massenverlagerungsgebiete mit einer Gesamtlänge von 224 km und einer Gesamtfläche von 39,5 km2 ausgewiesen werden
Autoren: I. Beyer, K.-H. Schmidt
(BEYER 2002). Demnach sind 22% der
gesamten Schichtstufenlänge von Massenverlagerungen betroffen. An den
Verlagerungsmechanismen sind Sturz-,
Kipp-, Fließ- und v.a. Gleit- und Driftbewegungen beteiligt . Die Verlagerungsmechanismen bedingen einen typischen Formenschatz. Zunächst entstehen hinter dem Stufenrand Abrissspalten
A. Diese sind auf initiale Driftbewegungen zurückzuführen. Sinken dabei
die Schollen in das plastifizierte Rötmaterial ein, entstehen Absatzschollen
B mit Vertikalversatzbeträgen im Dezimeter- bis Meterbereich. Mit steigenden Bewegungsbeträgen ändert sich der
Formenschatz. Die Abrissspalten weiten
sich zu bis über 20 m tiefen Abrissschluchten. Talwärts vorgelagert befinden sich Wellenkalkschollen, die man
entsprechend ihrer Schroffheit als Mauerschollen
C bezeichnet. Im Laufe
der Zeit werden die Formen abgerundeter und ausgeglichener (Wallschollen
D, Rückenschollen
E). Sturzverlagerungen
F bilden den spektakulärsten Formungsprozess am WellenkalkSchichtstufenhang. Hier kippen oder
stürzen die oberen Teile einer Mauer-
5
10
Maßstab 1 : 650 000
scholle ab, nur ein von Blöcken und
Schutt ummantelter Schollenstumpf
bleibt stehen. Mit diesen Verlagerungen
können Fließbewegungen im Röt einhergehen. Massenverlagerungen dieser
Art werden nach ACKERMANN (1958) als
Sturzfließungen bezeichnet.
Die großräumige Verbreitung der
Massenverlagerungen wird durch die
Verteilung der mittleren jährlichen
Niederschlagshöhe wesentlich gesteuert. Es zeigt sich, dass die Stufenhänge
im Westen und NW des Beckens mit
jährlichen Niederschlägen >700 mm
stärker von Massenverlagerungen betroffen sind als jene im Osten mit geringeren Jahresniederschlägen.
Schichtstufenlandschaften
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