Original paper

Zur Geologie des Ältestpleistozäns der Niederrheinischen Bucht

[On the geology of the Lowermost Pleistocene in the Lower Rhine Embayment]

Boenigk, Wolfgang; Kowalczyk, Gotthard; Brunnacker, Karl; Kempf, Eugen K.; Koci, Alois; Lozek, Vojen

Kurzfassung

Als Ältestpleistozän der Niederrheinischen Bucht werden in diesem Beitrag die Ablagerungen zwischen Oberpliozän und Jüngerer Hauptterrasse (JHT) bezeichnet. Schwermineralogisch ist die "Tertiär/Quartär"-Grenze durch einen Wechsel von Turmalin, Zirkon und Staurolith zu Epidot, Alterit, Granat und grüner Hornblende charakterisiert. Dieser Umschlag tritt bei Frechen (Gliederung durch die Tonhorizonte A-D) innerhalb von Tonhorizont A ein, bei Brüggen (Gliederung durch die Tonhorizonte I-V) zwischen Tonhorizont I und II (im Reuverium B). Bei Frechen führen die Tonhorizonte B, C und D wie der "quartäre" Anteil des Tones A (A2) Reste quartärer warmzeitlicher Pflanzengemeinschaften. In Tonhorizont D häufen sich zudem noch einmal tertiäre Pflanzenelemente. In Ton B, C und D tritt außerdem eine rein quartäre Mollusken-Fauna auf. Die Tone B und C zeigen reverse, die Tone A und D normale Magnetisierung. Bei Brüggen liegen insofern kompliziertere Aufschlußverhältnisse vor, als im wesentlichen nur Profile im Bereich von Hoch- und nur wenig abgesenkten Zwischen-Schollen erschlossen sind. Teilweise wird hier aufgrund eingehender geologischer Untersuchungen eine Umgruppierung von Typlokalitäten nötig. Tonhorizont III ist als Tegelenton, z. T. revers magnetisiert, eingestuft. Die wichtigste Umstellung betrifft jedoch den Belfeld-Ton, der bislang an die Basis des Quartärs gestellt (Tiglium A) jetzt als Ton V identifiziert werden konnte und damit dem Ton D bei Frechen entsprechen könnte. Die Konnektierung der Schichtenfolge von Brüggen und Frechen führt unter Einbezug einiger Befunde aus anderen Räumen zu der Vorstellung, daß über dem Reuverium (Tonhorizont I und II) zwei Warmzeiten folgen (Horizont B und C), in deren Liegendem jeweils Kaltzeiten auftreten, die durch Schotter (Frechen) oder Sande (Brüggen) allerdings ohne spezifische Klimaindikatoren gekennzeichnet sind. Es ist nicht ausgeschlossen, daß das Äquivalent des Tonhorizontes B im Raum Brüggen entweder nicht in toniger Fazies ausgebildet ist oder daß es nicht erfaßt werden konnte. Darüber folgt bei Brüggen und bei Frechen ein Schotter mit Driftblöcken und schließlich ein Komplex mit Umlagerungsmaterial (bes. bei Brüggen - Belebung der Tektonik) und den Tonhorizonten IV und V bzw. D. Dieser oberste Abschnitt des Ältestpleistozäns wird insgesamt einer länger dauernden, in sich weiter gegliederten Warmzeit zugerechnet.

Abstract

In the Lower Rhine Area the deposits between Upper Pliocene and Younger Main Terrace are called Lowermost Pleistocene. Based on heavy mineral content the "Tertiary-Pleistocene" boundary is marked by a change from tourmaline, zircon and staurolite to epidote, alterites, garnet, and green hornblende. This phenomenon is to be found at Frechen (lokal sequence claybeds A-D) within clay A, at Brüggen (lokal sequence claybeds I-V) between clay I and II (within Reuverium B). At Frechen the quaternary claybeds B, C, and D and the upper part of clay A (A2) show remnants of warm quaternary plant assemblages. Besides in the youngest claybed (clay D) oncemore tertiary plant elements occur frequently. Furthermore the claybeds are characterised by mere quaternary molluscs. In claybeds B and C paleomagnetic data reveal reverse polarity, in claybeds A and D normal polarity. The correlation of the sequences at Brüggen and Frechen proves, that the Reuverium is followed by two clay-beds of warm periods. At Brüggen either the lower warm period did not develop as a clay or it is not located. In this region the upper warm period is represented by the typsediment of the Tiglium. The underlying strata, characterised by gravel (Frechen) or by sand (Brüggen), are accepted to be Sediments of cold periods. At Brüggen and Frechen the following cold period is formed by gravel containing boulders. The overlying Sediments, reworked tertiary sands and the clay-beds IV and V respectively D, are deposits of a long lasting temperate period with climatic oscillations.

Keywords

Alt-PleistozänFluß-TerrasseTonSchwer-MineralPaläomagnetismusAngiospermaeMollusken-Fauna. - RheinWestfäl. Senke (Niederrhein. Bucht).