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Quaternary piedmont plains on weakly resistant rocks in the Lower Saxonian mountains (W. Germany)

1979; Elsevier BV; Volume: 6; Issue: 3-4 Linguagem: Alemão

10.1016/0341-8162(79)90029-8

1872-6887

Ernst Brunotte,

Marine and environmental studies

The two piedmont plain levels of the investigated area are of Old Quaternary respective Middle to Young Quaternary age. Most of the proximal parts of these Quaternary piedmont plains are erosional piedmont plains on weakly resistant rocks of the Keuper and Lias. The central and distal parts of the piedmont plains are underlain by a variably thick cover of Middle to Young Quaternary sediments. Therefore the piedmont plains are partly a genuine erosional feature, the result of a combination of erosion and accumulation forms, or a genuine feature of accumulation. The loose Quaternary sediments underlying the piedmont plains consist mainly of loess which very often overlies solifluction layers and colluvial sediments, and which partly lies on the gravel body of the Middle Terrace, and, marginally on the gravel body of the Lower Terrace. Consequently, piedmont plains that appear morphographically uniform, have been formed here polygenetically and in several phases. The Young Wuermian phase, for example, resulted in a predominantly eolian sedimentary infilling of the dissected parts of the older piedmont plains so that their surfaces partly exceeded that of the original erosion piedmont plains; by the accumulation of very thick loess layers this sedimentation partly lead to an enlargement of the plains at their eastern margins. Especially in the lower and middle sections the thick loesses are interspersed with colluvial debris layers and sporadical debris stones thus proving a frequent interruption of the eolian sedimentation by extensive wash processes. These wash processes brought about a planation of an originally pronounced eolian micro relief; it obviously caused the wide distribution of almost level summit areas that are especially characteristic of the pure accumulation piedmont plains. In spite of the temporary predominance of accumulation processes in the course of the Quaternary formation of the piedmont plains the existance of two piedmont levels verifies the denudational reduction of the surface which was favoured by the minor resistance of the predominant clay and silt rocks. A favouring of the denudational reduction by the easy weathering readiness of these rocks becomes obvious at the outcrop of the occasionally embedded sandstone layers of the Lias which have been formed to small hogbacks out of a piedmont plain during the Middle and Young Quaternary degradation of the piedmont plains. On the margins of the basin the reduction of the surface was essentially influenced by the surrounding hogbacks and other mountains: on the one hand there was a (relatively small) reduction and widening of the piedmont plains by predominant formation of the slope feet which lead to a greater inclination of the back slopes of the hogbacks; on the other hand near the mouth of the valleys into the basin rock fans were formed. These elevated parts of the proximal parts of the piedmont plains the reduction of which lagged behind that of the adjacent parts of the piedmont plain were the initiating centres of the denudational wash of the piedmont plains. Besides this, they determined the position of the valleys of the central parts of the basin, the initial troughs of which always are situated in the contact area of two rock fans. This pattern therefore proves the intense connection of the piedmont plains to the adjacent slopes and valleys of the hogbacks and mountains that are surrounding the basin. The reduction phases of the local base levels and the piedmont plains correspond to an inset of differently old fans. By this the higher portions of the fans are often starting points of younger accumulation piedmont plains. The piedmont plains of the investigated area exhibit regional differences as to their extension and dissection which are in accordance with the different distance of the base level of both areas. Die hier für weite Teile des Niedersächsischen Berglandes exemplarisch behandelten Fußflächen des Markoldendorfer Beckens und des nördlichen Leinetal-Grabens treten in zwei Stockwerken auf, von denen das höhere in seiner primären Anlage als altquartär, das tiefere als mittel- bis jungquartär datiert werden kann. Die oberen Teile der quartären Fußflächen sindüberwiegend als Abtragungsfußflächenüber gering resistenten Gesteinen des Keupers und Lias ausgebildet. Die zentralen und distalen Teile liegen in weiten Bereichenüber unterschiedlich mächtigen Decken vorwiegend jungquartärer Lockersedimente. Somit sind die Fußflächen teils reines Abtragungsrelief, teils kleinräumig kombiniertes Abtragungs- und Akkumulationsrelief, teils reines Akkumulationsrelief. Die quartären Lockersedimente im Untergrund der Fußflächen bestehen vorwiegend aus Löß, der meist einer Solifluktions- und Schwemmschuttdecke, stellenweise dem Schotterkörper der Mittelterrasse und randlich auch dem der Niederterrasse auflagert. Morphologosch einheitliche Fußflächen sind somit hier polygenetisch und mehrphasig geformt. Die jüngste, als jungwürmzeitlich zu datierende Phase kräftiger Fußflächenformung bestand z.B. teils in einer Plombierung der Zerschneidungsformenälterer Fußflächen, die stellenweise bis zu deren Aufhöhung führte, und teils in einer Ausweitung der Flächen durch Anbau mächtiger Lößakkumulationen an ihrenöstlichen Rändern. Aus dem ebenso regelhaften Fehlen solcher Lößanbauten an den westexponierten Rändern der Fußflächen ist auf eine bevorzugte leeseitige Ablagerung des Lösses durch westliche Winde zu schließen. Die mächtigen Lösse sind — besonders in ihren unteren und mittleren, stellenweise auch in ihren oberen Partien — von Schwemmschuttlagen und -steinchen durchsetzt, die häufige Unterbrechungen deräolischen Sedimentation durch weitflächige Spülprozesse belegen. Diese Spülprozesse bewirkten die flächenhafte Planierung eines primär bewegterenäolischen Reliefs und damit die weite Verbreitung annähernd ebener Scheitelflächen, wie sie besonders für die reinen Akkumulationsfußflächen kennzeichnend ist. Trotz des zeitweiligen Vorherrschens von Akkumulationsvorgängen bei der Entwicklung der quartären Fußflächen belegt ihre höhenwärtige Staffelung insgesamt die flächenhafte Tieferlegung im Zuge der quartären Fußflächenbildung. Diese Tieferlegung wurde durch die geringe Resistenz der vorherrschenden Schluff- und Tonsteine, die zu besonders rascher Aufbereitung zu leicht transportablen Korngrößen neigen, begünstigt. Die Begünstigung der Tieferlegung durch die leichte Verwitterbarkeit dieser Gesteine zeigt sich an den Ausbissen der gelegentlich eingeschalteten Sandsteinbänke des Lias, die aus altquartären Kappungsflächen im Zuge der mittel-und jungquartären Tieferschaltung der Fußflächen zu kleinen Schichtkämmen herauspräpariert wurden. An den Rändern der Becken und Gräben wurde die Tieferlegung wesentlich durch die umrahmenden Höhenzüge beeinflußt; einerseits erfolgte eine — meist nur geringe — randliche Erweiterung der Fußflächen durch planierende Abtragung an den Hangfüßen verbunden mit einer Versteilung der Schichtkamm-Rückhänge; andererseits entstanden im Mündungsbereich der Durchbruchstäler in Abhängigkeit von der Größe der jeweiligen Einzugsgebiete unterschiedlich große Felsfächer. Diese erhabenen Teile der Fußflächenwurzeln bildeten die Ausgangszentren der flächenhaftenüberspülung der Fußflächen. Sie stellen Bereiche retardierter Tieferschaltung dar und bestimmen ihrerseits die Lage der Täler im Beckeninnern, indem die Hauptabflußbahnen sich jeweils im Verschneidungsbereich zweier Felsfächer ausbildeten. Dieses Anordnungsmuster dokumentiert damit die enge Verknüpfung der Fußflächen mit den angrenzenden Hängen und Tälern der Beckenumrahmung. Den Tieferschaltungsphasen der Vorfluter und Fußflächen entspricht die Ineinanderschachtelung von Felsfächern unterschiedlichen Alters. Dabei bilden die höheren Teile häufig Ansatzpunkte jüngerer Akkumulationsfußflächen. Die Fußflächen des Kartenausschnittes weisen in ihrer Ausdehnung und in ihrer Gliederung durch Täler regionale Unterschiede auf, die mit Unterschieden in der Basisdistanz korrelieren. So herrschen im nordöstlichen Hinterland der Ahlsburg (bei großer Basisdistanz) weite geschlossene Fußflächen vor, während die Ostabdachung des Böllenberges (bei kleiner Basisdistanz) durch eng zertalte Fußflächenrelikte gekennzeichnet ist. In entsprechender Weise wird das Ausmaß der holozänenÜberformung der Fußflächenränder von der Basisdistanz gesteuert.