Tertiär

(Dieser Abschnitt Tertiär ist Bestandteil der Diplomarbeit von Wolfgang Goos)

Inhalt

Jungtertiär (Obermiozän)

Sie bilden als Adelegg-Kürnach-Eschachbergland (nachfolgend Adeleggbergland genannt) den nördlichsten und jüngsten Teil des Hochgratschwemmfächers, der von der tertiären Iller zwischen Oligozän und Pliozän sukzessive nach Norden vorgebaut wurde.

Die Ablagerungen dieses Schwemmfächers sind teils fluviatil-limnischer, teils fluviatil-terrestrischer Entstehung. Sie bestehen aus einer Wechselfolge von konglomeratischen Nagelfluhen, Sandsteinen und sandig-tonigen Mergeln. Die Mächtigkeit der OSM-Schichten beträgt im Kartiergebiet über 1500 m ohne Hangendgrenze. Aufgeschlossen sind davon im Kartiergebiet die obersten 450 m.

Morphologie und Aufschlüsse

Das Adeleggbergland bildet einen markanten Höhenzug zwischen dem vom Illergletscher geschaffenen Kemptener Becken im Osten und der Pleistozänlandschaft des östlichen Ausläufers des Rheingletschers im Westen.

Das Bergland selbst wurde während den Eiszeiten wahrscheinlich von keinem der beiden Gletschersysteme überfahren. Die periglaziale Ausdehnung des Schuttfächers wurde jedoch von Eisvorstößen des Rhein-. und Illergletschers seitlich heraus präpariert (P. SINN 1974). Vor allem die weiche Tonmergel- und Sandsteinumrahmung wurde dabei glazialerosiv beseitigt, so daß nur noch die zentrale Konglomeratschüttung übrigblieb. Nur im Norden blieb der Übergang von den Konglomeraten in Sande und Mergel von der Erosion weitgehend verschont, ist jedoch zu einem großen Teil von fluvioglazialen Sedimenten und Moränen überdeckt.

Der Mittelgebirgscharakter der Adelegg ist das Ergebnis einer Reliefumkehr durch Hebung im Pliozän und Frühpleistozän und der Herauspräparierung durch Gletschereis und Schmelzwässer.

Das ganze Gebiet ist außerordentlich reich an Konglomerataufschlüssen. In den Tobeln, an den Talflanken von Eschach und Kürnach, in Rutschnischen und Kiesgruben finden sich oft große Aufschlüsse. Mergel sind dagegen weniger gut aufgeschlossen; dies beruht auf der starken Rutschneigung der Mergel und dem schnellen und dichten Überwuchern dieser Gesteine. Nur in den Bachbetten der Tobel und in frischen Kiesgruben können die Mergel studiert werden. Sande sind in Konglomeraten als Linsen oder im Übergangsbereich von Konglomerat in Mergel im Verbande einer rhythmischen Schichtung zu finden.

Einen besonders guten Eindruck von der Wechselfolge der obermiozänen Schichten bietet der Talschluß des Schleifertobels am Westabhang der Adelegg: dort sind Konglomerate, Sande und Mergel in einer über 100 m hohen Steilwand aufgeschlossen (Abb. 11).

Stratigraphische Gliederungsmöglichkeiten

Im Verband der Molasseschichten bildet die Obere Süßwassermolasse das jüngste Schichtglied. Die im Kartiergebiet aufgeschlossenen Schichten gehören dem Obermiozän an (Abb. 1).

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Abb. 1:

Stratigraphische Gliederung des höheren Alttertiärs und des Jungtertiärs aus K. SCHWERD & H. UNGER (1981). x = Süßbrackwassermolasse im Norden des Molassebeckens.

Biostratigraphisch kann man das Jungtertiär von Süddeutschland nach Säugetieren gliedern (Zahnbruchstücke von Mastodonten nach R. DEHM 1955). Funde sind jedoch selten, vor allem in grobklastischen Sedimenten. So wurden im Adeleggbergland lediglich Schalenreste von Land- und Süßwasserschnecken sowie inkohlte Holzreste gefunden. Der Fund eines Ammoniten in einem Nagelfluhgeröll weist auf kalkalpine Herkunft hin.

Nach Dinotherium-Arten unterscheidet man drei Zonen:

1. Eine jüngere Schichtserie mit Dinotherjum Irr. giganteum im Innern des Molassetrogs aus dem untersten Pliozän.
2. Eine mittlere Serie mit Dlinotheriam bavaricum, die ins mittlere bis untere Sarmat zu stellen ist.
3. Eine ältere Serie ohne Dinotherium, die ins untere Obermiozän ("Torton") gehört

Die älteste Serie ("Torton") hat im Norden des Molassebeckens einen breiten Ausstrich und taucht im Süden als schmaler Streifen nochmals auf. Die beiden jüngeren Zonen liegen in der Mitte des Molassebeckens. Nach R. DEHM (1955) verläuft die Südgrenze der jüngsten Zone, die sog. "DEHM'sche Linie" von SW nach NE durch den Nordteil des Kartiergebiets (Abb. 2). Nordwestlich der Adelegg liegt bei Urlau ein Fundpunkt von Dinotherjum aff. giganteum. Eine genaue Festlegung der DEHM'schen Linie ist jedoch mangels Fossilien nicht möglich. Weitere Fossilfunde beschreibt F. MÜLLER (1930 und 1952):

Oxychilus subnitens KL.
Tropidouphalus (Pseudochloritis) incrassatus KL.
Cepaea silvanica KL.
Cepaea sp., kleine Form
Klikia (Apula) coarctata KL.
Triptychia teutonica
Triptychia helvetica
Vivipara n. sp.

Ferner wurden Knochen und Panzerteile von Schildkröten, Geweihe von Hirschen, Knochenreste von Wirbeltieren sowie Algenknollen und inkohlte Pflanzenreste von Taxodium (Sumpfzypresse) gefunden (H. JERZ 1974).

Abb. 2:

Verbreitung und Fazies der Oberen Süßwassermolasse in Südwestdeutschland (nach O.F. GEYER & M.P. Gwinner 1968; Pont ergänzt nach K. LEMCKE 1972).

Lithostratigraphisch wird das Profil der Oberen Süßwassermolasse des Hochgratfächers nach R. SEEMANN (1929) in drei Serien gegliedert: Eine mehrere hundert Meter mächtige mittlere Mergelfolge (Wengener Schichten) trennt einen Oberen von einem Unteren Konglomeratkomplex (Abb. 3). Die Untere Serie ("Torton") baut den südlich der Adelegg liegenden Sonneckzug auf. Die Mergelfolge streicht im südlich des Schwarzen Grats verlaufenden Wengener Tal aus; die obere Konglomeratfolge ("Adelegger Schichten") bildet das eigentliche Adeleggbergland (Abb. 3).

Abb. 3:

Lithostratigraphie und Schichtlagerung der Oberen Süßwassermolasse und älterer Schichten im Südteil des Kartiergebiets und weiter südlich (nach 0. GANSS & P. SCHMIDT-THMOMÉ 1955).

Eine großräumige Gliederung der Oberen Süßwassermolasse ergibt sich aus dem Schwermineralgehalt der Sandschüttungen:

Man unterscheidet eine Granat-Epidot-Schüttung von Norden und eine Granat-Staurolit-Apatit-Schüttung von Süden. (K. LEMCKE, W.v. ENGELHARDT und H. FÜCHTBAUER 1953). Die Grenze zwischen beiden, die sog. A-Grenze verläuft etwa nördlich der Linie Bad Waldsee - Memmingen. Das Adeleggbergland liegt im Bereich der Granat-Staurolit-Apatit-Schüttung (Abb. 2).

Lithologischer Aufbau

Die Schichten der Adelegg sind in drei lithologische Einheiten zu gliedern:

1. Grobklastische Konglomerate mit hohem Sand- und Schluffanteil.
2. Feinklastische Mergel und Sandmergel.
3. Mittel- bis Grobsande als Übergang.

Konglomerate

Gelegentlich ist ein rinnenförmiges, erosives Eintiefen der Konglomerate in die liegenden Mergel zu beobachten. Innerhalb eines Schüttungszyklus (Pfeil in Abb. 5) schalten sich immer wieder Sandlinsen und geringmächtige Mergelbänke ein, was auch in Abb. 11 - 14 gut zu sehen ist. Als Matrix tritt in den Konglomeraten Grobsand auf. Zum Hangenden hin nimmt der Schluffanteil zu. Die Gerölle sind kanten- bis schlecht gerundet. Mit abnehmender Korngröße verbessert sich die Rundung. In Richtung von Süden nach Norden ist ebenfalls eine Verbesserung der Rundung zu beobachten.

Abb. 4:

Verteilung der maximalen Korngröße in cm aus 35 Aufschlüssen im Vertikalprofil.

Abb. 5:

Schematische Darstellung eines Konglomerat - Sandstein - Mergel - Zyklus.

Der Verfestigungsgrad der Konglomerate ist unterschiedlich. In älteren, verwitterten Aufschlüssen und im südlichen Gebiet sind die Gerölle durch kalkiges Bindemittel fest, z.T. sehr fest verbacken. In frischen Materialgewinnungsstellen, vor allem im Norden und in nördlichen Tobelaufschlüssen ist der Verfestigungsgrad dagegen geringer. Gelegentlich zeigen die Kalkgerölle Drucklösungsspuren. Die Farbe der Konglomerate wird vom hohen Gehalt an Flyschkomponenten bestimmt. Eine gelbbraune bis bräunliche Verwitterungsrinde umgibt die meisten Gerölle. In frischen Aufschlüssen herrschen graue bis hellgraue Farben vor. In den oberen Konglomeratbänken der Schichtenfolge tritt lagenweise auch eine Rotfärbung der Gerölle hinzu. Nach S. SCHIEMENZ (1960) hat im Zentrum des Fächers das frische sauerstoffreiche Wasser die Eisenverbindungen vor einer Reduktion bewahrt. Mit der Entfernung vom Fächerzentrum nehmen die roten Gesteinsfarben ab und gehen in grau über.

Die Mächtigkeit der Konglomerate schwankt zwischen 25 m und weniger als 5 m. Nach Norden nimmt die Mächtigkeit der Konglomerate zugunsten von Sanden und Mergeln ab. Die Abfolge der Konglomerathorizonte ist relativ eng. Im Gebiet des Änger (1125 m NN) sind die Konglomerate 10-15 m mächtig und folgen - von 2-8 m mächtigen Mergeln getrennt - aufeinander. Im Gebiet des Westabhangs dünnen die Mergel weiter aus; die Konglomerate nehmen an Mächtigkeit zu (Abb. 11 ).

Die Zusammensetzung des Geröllspektrums im Hochgratfächer wurde von S. SCHIEMENZ (1960) eingehend beschrieben: Auffallend ist der hohe Flyschgehalt, der über der höheren Unteren Süßwassermolasse rasch ansteigt und in der Oberen Süßwassermolasse mit knapp 70% kulminiert. Der Anteil von Jura-Gestein geht über der Unteren Süßwassermolasse deutlich zurück. Trias und Helvetikum spielen eine untergeordnete Rolle. Gerölle des Helvetikums nehmen erst im oberen Profilabschnitt etwas zu. Kristalline Komponenten treten über der Unteren Süßwassermolasse in Erscheinung und erreichen in der Oberen Süßwassermolasse ihr Maximum mit über 10% (Abb. 6 und Tab. 1).

Der sprunghafte Anstieg des Flyschgehalts während der Unteren Süßwassermolasse beruht nach S. SCHIEMENZ (1960) auf einer stärkeren morphologischen Exponierung des Flyschs. Die kalkalpinen Gerölle treten gleichzeitig zurück. Der Flysch muß also sowohl vertikal als auch horizontal stark exponiert worden sein. Der kalkalpine Teil blieb bei der Hebung zurück. Mit dem Flysch nehmen auch die Gneise stark zu; man kann eine regionale Bindung dieser an den Flysch vermuten. Möglicherweise stammen die Gneise aus einem Bereich zwischen Kalkalpen und Flysch (S. SCHIEMENZ 1960), wo heute aber Kristallin nicht mehr anzutreffen ist (Abb. 7 u. Abb. 8).

Abb. 6:

Geröllzusammensetzung der Kornfraktion 3-5 cm des Hochgratfächers (nach S. SCHIEMENZ 1960, Stufengliederung nach R. STEININGER et al. 1976 verändert).

"Torton" Hochgratfächer "Sarmat" Kürnach, R 359015  H 528825 Sandkalke 44   Kieselkalke 10,5   Sonstige Kalke 9,5   Feinbreccie 1   Sandstein 2   Flysch. Summe 67 66 Tertiär 0 0 Obere Kreide 0 0 Helvetikum 0 0 Aptychenkalk 2,5   Fleckenmergel 6   Radiolarit 1,5   Andere Juragesteine 2   Jura, Summe 12 18 Triaskalke 1,5   Triasdolomite 2,5   Buntsandtein 0   Trias, Summe 4 9 Gneis 11,5 7 Quarz 1 0 Schwarze Dolomite 0 0 Schwarze Kalke 4,5 0

Tab. 1:

Schotteranalysen im Hochgratschuttfächer in Prozentanteilen (aus S. SCHIEMENZ 1960).

Abb. 7:

Versuch einer paläogeographischen Karte des Helvets nach dem Aufstieg des Flyschs. Die Schüttungen von l. n .r: Pfänder-Hochgrat-Mittelberg- Nesselburgschwemmfächer (nach S. SCHIEMENZ 1960)

Abb. 8:

Heutige geologische Verhältnisse des Hochgratfächergebiets. Kasten = Kartiergebiet (nach S. SCHIEMENZ 1960)

Eigene Schotteranalysen im Korngrößenbereich von 2-5 cm in 30 Aufschlüssen ergaben für den Kristallingehalt das auf Abb. 9 dargestellte Bild. Mit einer Ausnahme liegen die Proben alle über einem Kristallingehalt von 10%. In vielen Fällen wird die 20%-Grenze deutlich überschritten.

Abb. 9:

Verteilung des Kristallingehalts in % im Vertikalprofil aus 30 Aufschlüssen (Korngröße 2-5 cm); x-quer=Mittelwert

Damit kann die Annahme von P. SINN (1974), daß der Kristallingehalt von Süden nach Norden zunimmt, nicht bestätigt werden. Im Vertikalbereich nimmt der Kristallingehalt zum Hangenden hin leicht ab. Ebenso scheint der Kristallingehalt von Süd nach Nord etwas abzunehmen, was auf die rasche Zerstörung der sehr bröseligen kristallinen Komponenten durch langen Transportweg zurückzuführen wäre.

Mergel

Je nach Sand- und Tongehalt kann man die Mergel in Mergelton, Tonmergel oder Sandmergel untergliedern. Fein- bis feinstsandige schluffige Mergel herrschen vor. Ihre Farbe ist grau, gelbgrau oder blaugrau, seltener rötlichbunt marmoriert oder weiß. Die Mergel enthalten oft hellgraue Kalkkonkretionen von Feinkies- bis Mittelkiesgröße. Gelegentlich findet man Schalenreste von Schnecken und inkohlte Pflanzenreste in den Mergellagen. Oft laßt sich eine flasrige Feinschichtung erkennen. Auffallend ist ihr hoher Glimmeranteil. In frischem Zustand sind die Mergel gut bis sehr gut verfestigt (Steinmergel). Unter Einwirkung von Wasser weichen sie rasch auf, quellen und verursachen Rutschungen. Die Mächtigkeit der Mergel schwankt zwischen wenige Zentimeter dünnen Fugen bis über 10 m mächtigen Paketen. Die mittlere Mächtigkeit beträgt 2-7 m. Durch rinnenförmiges Eintiefen des darüberliegenden Konglomerats wird die wahre Mächtigkeit einer Mergelbank gelegentlich bis auf wenige Dezimeter verringert. Manchmal ist nur noch die Sandfolge eines Schüttungszyklus erhalten. In einigen Fällen sind Sande und Mergel vollkommen erodiert, so daß Konglomerat auf Konglomerat liegt. Nach Norden hin nimmt die Mergelmächtigkeit etwas zu.

Insgesamt wurden bei der Kartierung über 20 Mergelhorizonte in dichter Abfolge festgestellt. über Entfernungen. von 2-3 km kann man die mächtigeren Mergel meist gut parallelisieren; über größere Entfernungen dünnen die Mergel oft aus, so daß eine weitläufigere Parallelisierung nicht möglich ist (Abb. 10 ).

Abb. 10:

Drei benachbarte Tobelprofile im oberen Kreuzthal

Sande

Die Sande der Oberen Süßwassermolasse treten in der Adelegg im Übergang von Mergel zu Konglomerat, sowie als Sandlinsen im Konglomerat auf. Als Zwischenmittel im Konglomerat spielen die Sande vor allem nach Norden hin eine immer größere Rolle. Nördlich des Kartiergebiets treten sie zunehmend an Stelle der Konglomerate auf.

In einigen Fällen findet man eine geringmächtige Sandbank über einer Mergellage als Übergang zum nächsten Konglomerat . Oft werden die Sande durch kalkiges Bindemittel zu festem Sandstein verbacken, welcher in Tobeln kleine Gefällestufen bildet. Gelegentlich treten lagenweise Gerölle auf. Fast immer zeigen die Sande eine deutliche Schrägschichtung. Mittel- bis Grobsand herrscht vor. Im Übergang zu den Mergeln tritt auch Feinsand auf. Die Farbe der Sande ist gelbbraun, grau oder grünlichgrau. Auffallend ist der hohe Feldspat- und Glimmergehalt. Die Mächtigkeit der Sande liegt zwischen wenigen Zentimetern und 2 Metern. Ausführliche Arbeiten über die Zusammensetzung der Sande der Oberen Süßwassermolasse stammen von K. LEMCKE et al. (1953), sowie H. FÜCHTBAUER (1967).

Anhang

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