Original paper

3D modelling of Pleistocene meltwater deposits of the Rhine and Illerglacier Foreland, Alpine foreland, Germany

Becker-Haumann, Raimo; Gerth, Andreas

Abstract

The paper at hand focuses on the meltwater valleys of the Rhine and Iller glacier Foreland of the Northern Alpine area, Germany. The re-investigation of the sediments comprises the GIS (Geoinformation system) supported 3D modelling of the paleovalley systems. Based on field data the original geometry of the surface and base layer is modelled in three dimensions. The recently preserved terrace deposits are correlated referring to consistent development of their gradient and thickness within the ancient meltwater valleys. The recent investigation contributes to the correlation of the Rhine and Iller Foreland, for which distinct stratigraphic systems have been set up.In detail an Oldest Periglacial Gravel (Ältester Periglazialschotter) and six levels of glaciofluvial terraces are identified. The glaciofluvial terraces can clearly be separated from the Oldest Periglacial Gravel. There is evidence for the westward migration of the river Iller during the Donau glaciations (levels D4-1 to D4-4). Two terraces have been identified from the Günz Glaciations indicating that the drainage system has been oriented from the south to the north.From the research is obvious that the combination of sedimentologic and petrographic investigation of the sediments and the modern GIS supported modelling represents a reliable tool for the question addressed here. A coherent palaeogeographic and stratigraphic concept of Lower Pleistocene of the investigated region has been developed.

Kurzfassung

Die pleistozänen Paläo-Talsysteme, die im Vorfeld von Rhein- und Illergletscher (süddeutsches Alpenvorland) vorkommen, sind mit der GIS-gestützten 3D-Modellierung bearbeitet worden. Die ursprüngliche Geometrie der Schichtober- und Schichtbasisfläche eines jeden Terrassenniveaus wird auf der Grundlage von Geländedaten dreidimensional modelliert. Die heute in Resten erhaltenen Terrassenvorkommen werden so miteinander korreliert, dass die resultierenden Gefälls- und Mächtigkeitsentwicklungen innerhalb der Täler hydraulisch stimmig sind. Damit beruht die paläogeographische Rekonstruktion der Täler auf einem genetischen Konzept der Ablagerungen. Die Methodik ist im Illergletscher-Vorland erfolgreich zur Rekonstruktion der Paläogeographie genutzt worden und wird in vorliegender Arbeit auf das angrenzende Iller-Riss-Gebiet übertragen.Im Einzelnen wurden eine periglaziale Schüttung (Ältester Periglazialschotter) sowie sechs Niveaus glazifluviatiler Terrassen modelliert. Die glazifluviatilen Terrassen lassen sich petrographisch vom Ältesten Periglazialschotter eindeutig unterscheiden. Im Verlauf der donauzeitlichen Talentwicklung (Terrassen D4-1 bis D4-4) hat sich das Illertal nach Westen verlagert. In der nachfolgenden Günzeiszeit, von der zwei Terrassen erhalten sind, ist das Drainagesystem Süd-Nord-orientiert gewesen. Die Methodenkombination von sedimentologischpetrographischer Untersuchung der Sedimente und GIS-gestützter 3D-Modellierung hat sich für die gegebene Fragestellung bewährt.

Résumé

Cet article traite les vallées glacifluviales devant le glacier du Rhin et du glacier d'Iller dans la region prés-Alpes au sud de l'Allemagne. L'examination des sédiments contient le 3D-modelé des anciens vallées en emploiant le systhème géoinformatique (GIS). La géométrie originale de la superficie haute et basse des différentes terrasses est modelée à l'aide informations géologiques. Les terrasses conservées firent liées, ainsi que l'inclinaison et l'épaisseurs sont corrects concernant hydraulique. Nous décrivons le «Ältester Periglazialschotter» et six niveaux des terrasses glacifluviales. Leurs pétrographies sont identiques, mais elles se distinguent du «Ältester Periglazialschotter». Pendant les Donau-glaciations de D4-1à D4-4 (Pleistocène infèrieur) l'Iller mouvait vers l'ouest. Pendant la Günz-glaciation les vallées sont orientées du nord. La description traditionelle des sediments et le 3D-modelé sont appropriés à la réponse de la question demandée. Un résultat concluant de la paléogéographie et stratigraphie fut attaint pour la Prépleistocène de la region analysée.