Original paper
Isländische Wasserfälle und eine genetische Systematik der Wasserfälle überhaupt
[Icelandic waterfalls and a general genetic classification of waterfalls]
Schwarzbach, Martin
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 11 Issue 4 (1967), p. 377 - 417
45 references
published: Dec 11, 1967
ArtNo. ESP022001104001, Price: 29.00 €
Kurzfassung
Island ist reich an Wasserfällen unterschiedlichster Entstehungsgeschichte, trotz einer Geologie, die vollständig von vulkanischem Gestein dominiert wird. Anhand isländischer Wasserfälle wird insbesondere eine umfassende genetische Klassifizierung der Wasserfälle vorgestellt. A. Destruktive Wasserfälle (mit mehr oder weniger ausgeprägter rückschreitender Erosion). 1. Konsekutive Wasserfälle. Der Fluss folgt einer „natürlichen Oberfläche“, und die Wasserfälle befinden sich an bereits bestehenden Unterbrechungen im Flussprofil. Solche Unterbrechungen sind weitgehend unabhängig von der Erosion des Flusses. Die Untergrundstruktur kann völlig homogen sein. 1. Wasserfälle, die durch die plötzliche Blockierung eines Tals oder durch eine andere Ablenkung des Talwegs verursacht werden. a. Wasserfälle am unteren Rand der Blockierung (Erdrutsch, Lavastrom usw.). Beispiel: Godafoss. b. Stromschnellen über große Felsblöcke. c. Wasserfälle an der Stelle, an der ein Fluss jenseits der Ablenkung wieder in seinen alten Lauf mündet, oft auf der alten Talseite. Beispiel: Saale bei Bernburg, 1933. d. Wasserfälle an einem neuen Verzweigungspunkt mit dem Haupttal nach einer Blockade. Beispiel: Thverá. e. Wasserfälle, die durch das Abschneiden einer Flussschleife entstehen. Beispiel: Lauffen am Neckar. 2. Wasserfälle an Talverzweigungen (oftmals weitere Wasserfälle). a. Übertiefung des Haupttals durch fluviatile Erosion. Beispiel: Hraunfossar. Ähnlich sind Tal-in-Tal-Wasserfälle, die durch zwei Denudationszyklen entstehen. b. Übertiefung durch glaziale Erosion. Beispiele: Staubbach, Yosemite Falls, Sutherland Falls. c. Plateauränder. Beispiel: Angel Falls. d. Steilküsten eines Sees oder des Meeres. Beispiele: Skógafoss und die alten Niagarafälle. 3. Durch Karsterosion verursachte Brüche. 4. Tektonisch verursachte Brüche. Beispiel: Oxararfoss. Wasserfälle und Stromschnellen, die durch tektonische Aufwölbung entstanden sind, können ebenfalls hier eingeordnet werden. 5. Brüche, die durch vulkanische Prozesse entstanden sind. Beispiel: Ófaerufossar. II. Nachträgliche Wasserfälle. Es ist kein primärer Bruch des Flussbetts sichtbar, aber das Potenzial für einen Bruch ist in der Inhomogenität der Untergrundgeologie vorhanden. Der Fluss sucht ihn sich. Die Untergrundverwerfung kann ihren Einfluss vom Beginn des Flusslaufs an ausüben („primäre nachträgliche Wasserfälle“, die oft stationär sind), oder ein nachträglicher Wasserfall kann sich rückwärts ausbreiten, bis seine ursprüngliche Bedeutung verloren geht („sekundär nachträgliche Wasserfälle“). 1. Horizontale oder flach einfallende (harte und weiche) Schichten. Die meisten sind sekundär nachträglich mit rückschreitender Erosion. Beispiele: Great Niagara, Gullfoss; Wasserfallstufen. 2. Entstehung einer steil abfallenden Grenze zwischen hartem Gestein stromaufwärts und weichem Gestein stromabwärts. „Primäre“ nachfolgende Wasserfälle mit geringer oder gar keiner rückschreitenden Erosion. Der Wasserfall ist oft stationär. a. Die scharfe Grenze ist vulkanischen Ursprungs (vertikale Barrierenfälle). Beispiele: Yellowstone River Falls, Baulufoss. b. Die angegriffene Grenze ist eine Verwerfung. Beispiel: Montmorency-Fall bei Québec. c. Die Grenze ist erosiven Ursprungs. Beispiel: Rheinfall bei Schaffhausen. 3. Eine Kluftzone wird erodiert, und die rückschreitende Erosion ist an die Klüfte gebunden. Beispiele: Victoriafälle, Iguaçu-Fälle. B. Konstruktive Wasserfälle (stromabwärts gerichtete Bewegung und keine rückschreitende Erosion). Der Bruch ist in der Regel das Ergebnis von CaCO₃-Ausfällung. 1. CaCO₃-Ausfällung an der Mündung eines Nebentals oder eines Hangs. Beispiele: Uracher Wasserfall, Cascata della Marmore, Pliwa-Wasserfälle. 2. Überlauf von Wasser, das in einem Talsee aufgestaut wird, der direkt durch Travertinablagerungen entstanden ist. Beispiele: Plitvitz-Seen. Die meisten Wasserfälle sind junge Landschaftsmerkmale und viele sind sogar postglazial. Aus der Verbreitungskarte (Abb. 26) geht hervor, dass folgende genetische Faktoren wichtig sind: 1. ein regenreiches Klima, 2. ein hohes Relief (meist bedingt durch tektonische Hebung), insbesondere wenn es zuvor vergletschert war, 3. ausgedehnte, flach liegende Gesteinsschichten. Die wirklich großen Wasserfälle befinden sich nicht in den hohen Bergen, sondern auf Plateaus mit im Wesentlichen flach liegenden Gesteinsschichten, die oft sehr alt sind.
Abstract
Iceland is rich in waterfalls of very varied origins and this in spite of a geology dominated completely by volcanic rocks. Using Icelandic waterfalls in particular a comprehensive genetic classification of falls is offered. A. Destructive Falls. (With more or less distinct headward erosion). 1. Consequent Falls. The river follows a “natural surface” and the falls are located at pre-existing breaks in the river profile. Such breaks are by and large independent of the rivers own erosion. The subsurface structure may be completely homogenous. 1. Falls caused by the sudden blockage of a valley or by any other deviation imposed on the talweg. a. Falls at the downstream edge of the blockage (landslide, lava-stream, etc.) Example: Godafoss. b. Rapids over large boulders. c. Falls at the point where a river rejoints its old course beyond the deviation, often on the old valley side. Example: Saale near Bernburg, 1933. d. Falls located at a new junction point with the main valley following upon a blockage. Example: Thverá. e. Falls resulting from the cutting off of a meander. Example: Lauffen on the Neckar. 2. Falls at valley junctions (often developed into subsequent falls). a. Overdeepening of the main valley due to fluviatile erosion. Example: Hraunfossar. Similar of the above are valley-in-valley falls resulting from two cycles of denudation. b. Overdeepening due to glacial erosion. Examples: Staubbach, Yosemite Falls, Sutherland Falls. c. Plateau edges. Example: Angel Falls. d. Cliff coasts of a lake or the sea. Examples: Skógafoss and ancient Niagara. 3. Breaks caused by karstic erosion. 4. Tectonically caused breaks. Example: Oxararfoss. Falls and rapids resulting from tectonic up-warping may also be included here. 5. Breaks resulting from volcanic processes. Example: Ófaerufossar. II. Subsequent Falls. No primary break of the river’s talweg is visible but the potential for a break is there in the inhomogeneity of the subsurface geology. The river seeks it out. The subsurface flaw may exert its influence from the beginning of the stream flow (“primary subsequent falls”, which are often stationary), or a consequent fall may work headward until its original significance is lost (“secondarily subsequent falls”). 1. Horizontal or gently dipping (hard and soft) strata. The majority are secondarily subsequent with headward erosion. Examples: Great Niagara, Gullfoss; waterfall steps. 2. Excavation of a steeply dipping boundary between hard rocks upstream and soft rocks downstream. “Primary” subsequent falls with little if any headward erosion. The fall is often stationary. a. The sharp boundary is volcanic in origin (vertical barrier falls). Examples: Yellowstone River Falls, Baulufoss. b. The boundary under attack is a fault. Example: Montmorency Fall near Québec. c. The boundary is erosional in origin. Example: Rhinefall near Schaffhausen. 3. A joint zone is eroded and headward erosion is bound to the joints. Examples: Victoria Falls, Iguaçu Falls. B. Constructive Falls (Downstream movement and no headward erosion). The break is usually the result of CaCO3 precipitation. 1. CaCO3 precipitation at the mouth of a secondary valley or an a slope. Examples: Uracher waterfall, Cascata della Marmore, Pliwa Falls. 2. Overflow of waters penned in a valley lake dammed directly as the result of travertine deposition. Examples: Lakes of Plitvitz. Most falls are youthful features of the landscape and many indeed are postglacial. From the distribution map (fig. 26) the following genetic facts are seen to be important: 1. a rainy climate, 2. a high relief (mostly resulting from tectonic uplift) and particulary if previously glaciated, 3. extendend flat lying fall-makers. The really great falls are not situated in the high monutains but on plateaus of essentially flat lying strata, often very old.
Résumé
L’Islande possède de nombreuses chutes d’origine très différente et cela bien que sa géologie soit dominée complètement par des roches volcaniques. A la suite de l’étude des chutes islandaises, l’auteur propose une classification génétique de toutes les chutes existant dans le monde. A. Chutes résultant de l'action d'érosion des rivières (avec une érosion régressive plus ou moins marquée; „chutes destructives“). Z. Chutes conséquentes La rivière suit une » surface naturelle « et les chutes sont localisées aux ruptures préexistantes du profil longitudinal. De telles ruptures de pente sont largement indépendantes de la propre érosion des rivières. La structure sous-jacente peut etre tout à fait homogène. 1. Chutes provoquées par un brusque barrage dans la vallée ou par tout autre déviation apparue sur son talweg. a. chutes à la partie inférieure du barrage (glissement de terrain, fleuve de lave, etc.) Exemple: Godafoss. b. rapides au-dessus de gros blocs rocheux. c. chutes à l’endroit où une rivière rejoint son ancien tracé au-delà de la déviation, souvent sur un versant de l’ancienne vallée. Exemple : Saale près de Bernburg, 1933. d. chutes localisées au nouveau point de jonction avec la vallée principale, suite à un blocage de la vallée secondaire. Exemple: Thverâ. e. chutes résultant du recoupement d’un méandre. Exemple : Lauffen sur le Neckar. 2. Chutes aux jonctions de vallée ( évoluant souvent en chutes subséquentes ). a. Creusement accéléré de la vallée principale par l’érosion fluviatile. Exemple : Hraunfossar. Les chutes apparaissant au contact de vallées encaissées dans d’autre vallées et résultant de deux cycles d’érosion, appartiennent au même type. b. Surcreusement glaciaire. Exemple : Staubbach, chutes du Yosemite, chutes du Sutherland. c. Bords de plateau. Exemple : Angel Falls. d. Falaises marines ou lacustres. Exemples: Skógafoss et l’ancienne chute du Niagara. 3. Ruptures de pente due à l’érosion karstique. 4. Ruptures de pente due à des mouvements tectoniques. Exemple : ôxararfoss. Des chutes et des rapides provenant de gauchissement tectonique peuvent également être rangées dans ce groupe. 5. Ruptures de pente résultant de processus volcaniques. Exemple: Ófaerufossar. IL Chutes subséquentes Pour celles-ci, aucune rupture de pente primitive du talweg de la rivière n’interrompt le profil à l’origine; toutefois, une » potentialité « de rupture de pente est présente au départ dans un manque d’homogénéité du substratum. La rivière, en dégageant celle-ci, crée la chute. La discontinuité souterraine peut exercer son influence dès le début de l’écoulement du cours d’eau ( » chutes primitivement subséquentes « qui sont souvent stationnaires ), ou bien une chute conséquente peut, par érosion régressive, reculer jusqu’à ce que sa signification originelle soit perdue (chutes secondairement subséquentes). 1. Couches dures et tendres horizontales ou faiblement inclinées. La majorité sont secondairement subséquentes par érosion régressive. Exemples : Great Niagara, Gullfoss. 2. Erosion d’une limite fortement inclinée entre des roches dures à l’amont et des roches tendres à l’aval. Ces chutes sont primitivement subséquentes avec peu ou aucune érosion régressive. La chute est souvent stationnaire. a. La limite brusque est d’origine volcanique (chute de barrière verticale). Exemple : les chutes de Yellowstone, du Baulufoss. b. La limite attaquée est une faille. Exemple: Montmorency Falls près de Québec. c. La limite est d’origine érosive. Exemple: la chute du Rhin près de Schaffhausen. 3. Une zone de joints est érodée et l’érosion régressive est limitée aux joints proprement dits. Exemples : les chutes Victoria, les chutes Iguaçu. B. Les chutes résultant d'une action constructive de la rivière (l’écoulement des eaux vers l’aval s’effectue sans érosion régressive). La rupture est généralement le résultat de la précipitation du CaCO3. 1. La précipitation du CaCO3 à l’embouchure d’une vallée secondaire ou sur une pente. Exemples: Uracher Wasserfall, Cascata della Marmore, Pliwa Falls. 2. Le débordement de l’eau compris dans un lac de vallée barré directement à la suite du depot de travertins. Exemples: lacs de Plitvitz. La majorité des chutes sont des faits récents du paysage et beaucoup sont meme postglaciaires. A partir de la carte montrant leur répartition (fig. 26), les faits génétiques suivants paraissent importants : 1. Un climat pluvieux. 2. Un relief élévé (résultant principalement d’un soulèvement tectonique), spécialement s’il a été auparavant façonné par la glaciation. 3. Des couches horizontales étendues de résistance variable à l’érosion. Les chutes réellement importantes ne sont pas situées dans les hautes montagnes mais sur des plateaux constitués de couches essentiellement horizontales et souvent très anciennes.
Keywords
waterfall;genetic classification