Hydrogeologische und karsttektonische Untersuchungen inklusive Kartierung im Gebiet zwischen Neuhaus/Pegnitz und Auerbach/Oberpfalz
©2004
Diplomarbeit
229 Seiten
Zusammenfassung
Inhaltsangabe:Einleitung:
Diese Diplomarbeit behandelt einen Teil des Gebiets der Fränkischen Alb. Im Zuge dieser Arbeit sollen neue Erkenntnisse über die karsthydrogeologische Situation in diesem Gebiet gewonnen werden.
Das Arbeitsgebiet befindet sich zwischen Neuhaus an der Pegnitz und Auerbach in der Oberpfalz. Das Ziel der Diplomarbeit war es, mit Hilfe von Gefügemessungen an Trennflächen die Grundwasserführung im Karst herauszufinden. Es wurden Dolinen und Ponore mit Hilfe von GPS, Maßband und Geologenkompaß eingemessen, gezeichnet und in die topographische Karte eingetragen. Die Höhle A 214a, der Ponorzufluß der Ponordoline A 144a und der Ponorzufluß des Ponors im Prächtl-Grund wurden mittels GPS, Maßband und dem eigens von mir für enge Spalten entwickelten Cave Explorer vermessen und mit dem Computer-Programm Compass ausgewertet sowie dreidimensional dargestellt. Alle gewonnenen Gefügedaten wurden mit Hilfe des Computerprogramms STEREONETT ausgewertet und in der geologischen Karte dargestellt.
Im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004 wurden in monatlichen Abständen hydrochemische Messreihen durchgeführt. Die Untersuchungs-Objekte waren 6 Quellen und 3 Oberflächengewässer. Die Quellen teilen sich in 4 Karstquellen (Quelle Pegnitz 1, Quelle Pegnitz 2, Quelle Pegnitz 3 und Seeweiherquelle) und 2 Kreidequellen (Quelle auf dem Gelände eines Bauernhofes bei Mosenberg und Quelle bei Rußhütte) auf. Die 3 Oberflächengewässer liegen alle innerhalb von Kreide- bzw. Quartärschichten (unterer Kammer-Weiher, Prächtlgrund-Weiher und eine kleine wassergefüllte Doline im Ohrental). Die in diesem Zeitraum gemessenen Parameter sind die Vor-Ort-Parameter Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt und Sauerstoff-sättigung, elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert sowie die Wasserinhaltsstoffe Ammonium, Carbonat, Chlorid, Eisen, Nitrat, Phosphat und Sulfat. Dabei worde die Messung der Vor-Ort-Parameter mittels elektronischer Meß-Sonden und die der Wasserinhaltsstoffe mittels kolorimetrischer und titrimetrischer Tests direkt im Gelände durchgeführt. Aufgrund der regelmäßigen Messungen sind Aussagen über die Wasserqualität im Arbeitsgebiet möglich.
Im Zuge der tektonischen Untersuchung wurde das Arbeitsgebiet, daß sich auf der TK. 25 Blatt 6335 Auerbach in der Oberpfalz befindet, neu kartiert und in Form eines Höhenmodells dreidimensional dargestellt. Die Ergebnisse sind auf der geologischen Karte des Arbeitsgebiets im Maßstab 1 : 10.000 […]
Diese Diplomarbeit behandelt einen Teil des Gebiets der Fränkischen Alb. Im Zuge dieser Arbeit sollen neue Erkenntnisse über die karsthydrogeologische Situation in diesem Gebiet gewonnen werden.
Das Arbeitsgebiet befindet sich zwischen Neuhaus an der Pegnitz und Auerbach in der Oberpfalz. Das Ziel der Diplomarbeit war es, mit Hilfe von Gefügemessungen an Trennflächen die Grundwasserführung im Karst herauszufinden. Es wurden Dolinen und Ponore mit Hilfe von GPS, Maßband und Geologenkompaß eingemessen, gezeichnet und in die topographische Karte eingetragen. Die Höhle A 214a, der Ponorzufluß der Ponordoline A 144a und der Ponorzufluß des Ponors im Prächtl-Grund wurden mittels GPS, Maßband und dem eigens von mir für enge Spalten entwickelten Cave Explorer vermessen und mit dem Computer-Programm Compass ausgewertet sowie dreidimensional dargestellt. Alle gewonnenen Gefügedaten wurden mit Hilfe des Computerprogramms STEREONETT ausgewertet und in der geologischen Karte dargestellt.
Im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004 wurden in monatlichen Abständen hydrochemische Messreihen durchgeführt. Die Untersuchungs-Objekte waren 6 Quellen und 3 Oberflächengewässer. Die Quellen teilen sich in 4 Karstquellen (Quelle Pegnitz 1, Quelle Pegnitz 2, Quelle Pegnitz 3 und Seeweiherquelle) und 2 Kreidequellen (Quelle auf dem Gelände eines Bauernhofes bei Mosenberg und Quelle bei Rußhütte) auf. Die 3 Oberflächengewässer liegen alle innerhalb von Kreide- bzw. Quartärschichten (unterer Kammer-Weiher, Prächtlgrund-Weiher und eine kleine wassergefüllte Doline im Ohrental). Die in diesem Zeitraum gemessenen Parameter sind die Vor-Ort-Parameter Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt und Sauerstoff-sättigung, elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert sowie die Wasserinhaltsstoffe Ammonium, Carbonat, Chlorid, Eisen, Nitrat, Phosphat und Sulfat. Dabei worde die Messung der Vor-Ort-Parameter mittels elektronischer Meß-Sonden und die der Wasserinhaltsstoffe mittels kolorimetrischer und titrimetrischer Tests direkt im Gelände durchgeführt. Aufgrund der regelmäßigen Messungen sind Aussagen über die Wasserqualität im Arbeitsgebiet möglich.
Im Zuge der tektonischen Untersuchung wurde das Arbeitsgebiet, daß sich auf der TK. 25 Blatt 6335 Auerbach in der Oberpfalz befindet, neu kartiert und in Form eines Höhenmodells dreidimensional dargestellt. Die Ergebnisse sind auf der geologischen Karte des Arbeitsgebiets im Maßstab 1 : 10.000 […]
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
Falk Thriemer
Hydrogeologische und karsttektonische Untersuchungen inklusive Kartierung im Gebiet
zwischen Neuhaus/Pegnitz und Auerbach/Oberpfalz
ISBN-10: 3-8324-9770-6
ISBN-13: 978-3-8324-9770-5
Druck Diplomica® GmbH, Hamburg, 2006
Zugl. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland,
Diplomarbeit, 2004
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http://www.diplom.de, Hamburg 2006
Printed in Germany
3
Danksagung
Meinen Ausführungen voranstellen möchte ich einen herzlichen Dank an all
jene Personen, die mich bei der Realisierung meiner Diplomarbeit und
Diplomkartierung tatkräftig unterstützt haben. Danken möchte ich:
Herrn Prof. Dr. Heinz Jürgen Tobschall für die Vergabe dieser Diplomarbeit
und
Herrn Dr. Alfons Baier, welcher mir als wissenschaftlicher Leiter dieser Arbeit
immer tatkräftig zur Seite stand und für Fragen und Anregungen stets ein
offenes Ohr hatte.
Weiterhin möchte ich mich bei der Bürgermeisterin von Neuhaus/Pegnitz,
Frau Heidi Suttner, bedanken, welche mich bei behördlichen und allgemeinen
Dingen unterstützt hat,
bei Familie Fredy Fischer, welche mich während meiner Kartierung bei sich
aufnahm,
bei Frau Dr. Ingrid Nicolsen, welche mir bei analytischen Dingen hilfreich zur
Seite stand,
bei der Forstverwaltung, welche es mir während der Kartierung mit Hilfe einer
Sondergenehmigung gestattete, Forstwege und andere gesperrte Wege zu
benutzen,
bei Chem.-Lab. Martina Dörr, welche immer pünktlich neues Arbeitsmaterial
beschafft, und die bei der Wasseranalyse anfallende Sondermüll-Entsorgung
übernommen hat
bei Sabine Hesselbach, welche sich freundlicherweise zum Korrekturlesen
dieser Arbeit zur Verfügung gestellt hat
und bei meinen besten Freunden Barbara Seuß und Thomas Wartner, welche
mich während meiner Arbeit motiviert haben und jederzeit für mich da waren.
4
Zuletzt möchte ich schließlich noch folgenden Personen danken:
Meinem Freund Marco Gand, welcher mir bei den Wasseranalysen immer
tatkräftig zur Seite stand,
und meinen Eltern Dr. med. Volker und Heidi Thriemer, sowie meiner
Schwester Dipl.-Geographin Elke Thriemer, welche mich bei schwierigen Zeiten
immer wieder motiviert und mich auf finanzieller und technischer Seite
unterstützt haben.
Allen Beteiligten einen herzlichen Dank!
5
Inhaltsverzeichnis
S e i t e
Danksagung... 1
Inhaltsverzeichnis... 2
Abbildungs- und Diagrammverzeichnis... 13
1. Einleitung und Zielsetzung... 20
2. Geographie und Geologie des untersuchten
Gebietes... 22
2.1 geographische Lage... 22
2.2 Erd- und Landschaftsgeschichte... 23
2.2.1 Jura... 25
2.2.2 Kreide... 27
2.2.3 Tertiär... 28
2.2.4 Quartär... 28
2.3 Stratigraphie... 29
2.3.1 Jura... 29
2.3.1.1 Schwammkalk... 30
2.3.1.2 Frankendolomit... 31
2.3.2 Kreide... 32
2.3.2.1 Unteres Cenoman krc1... 33
2.3.2.2 Oberes Turon krt1-3... 34
2.3.2.3 Quarzitblöcke aus den Michelfelfelder
Schichten... 36
6
S e i t e
2.3.2.4 Santon, Unterer Auerbacher
Kellersandstein krsa1... 36
2.3.3 Quartär... 38
2.3.3.1 Pleistozän, Limonitsandstein-
Hornsteinschotter... 38
2.3.3.2 Holozän, Fluviatiler Talsand des
Altholozän... 39
2.3.3.3 Anmooriger Boden... 39
2.3.3.4 Talfüllung... 40
2.3.3.5 Künstliche Aufschüttungen... 40
2.4 Tektonik... 40
2.5 Karst... 41
2.5.1 Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht... 43
2.5.2 Exokarst... 45
2.5.2.1 Doline... 45
2.5.2.1.1 Lösungsdoline... 46
2.5.2.1.2 Einsturzdoline... 46
2.5.2.1.3 Karstwanne (Uvala)... 47
2.5.2.2 Ponor... 47
2.5.2.3 Ponordoline... 48
2.5.2.4 Neu vermessene Dolinen und
Ponordolinen... 48
2.5.2.4.01 Ponordoline 1 am
Slawackenberg... 49
2.5.2.4.02 Ponordoline 2 am
Slawackenberg... 49
2.5.2.4.03 Ponordoline 3 am
Slawackenberg... 50
7
S e i t e
2.5.2.4.04 Ponordoline 4 am
Slawackenberg... 51
2.5.2.4.05 Ponordoline am Viehtrieb... 52
2.5.2.4.06 Ponordoline im Fuchs-
bühl-Wald... 53
2.5.2.4.07 Lohbühl-Ponordoline mit
Höhle A 192... 54
2.5.2.4.08 Ponordoline 1 des
Dolinenfeldes oberhalb
A 192... 55
2.5.2.4.09 Doline 1 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 56
2.5.2.4.10 Ponordoline 2 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 56
2.5.2.4.11 Ponordoline 3 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 57
2.5.2.4.12 Doline 2 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 58
2.5.2.4.13 Doline 3 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 58
2.5.2.4.14 Doline 4 des
Dolilinenfeldes oberhalb
von A 192... 58
8
S e i t e
2.5.2.4.15 Doline 5 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 58
2.5.2.4.16 Doline 6 des
Dolinenfeldes oberhalb
von A 192... 59
2.5.2.5 Trockental... 61
2.5.3 Karsthöhlen und ihre Entstehung... 62
2.5.4 Höhlen des Kartiergebiets... 64
2.5.4.01 A 27: Maximiliansgrotte... 66
2.5.4.02 A 28: Geisloch... 68
2.5.4.03 A 86: Vogelherdgrotte... 70
2.5.4.04 A 101: Hirschleckenhöhle... 71
2.5.4.05 A 140: Otterloch... 72
2.5.4.06 A 144a: Großer Kammer-
bergponor... 74
2.5.4.07 A 144b: Kleiner Kammer-
bergponor... 75
2.5.4.08 A 144c: Kammerbergabri... 76
2.5.4.09 A 186: Höhle unter der St.
Magdalena-Kapelle... 76
2.5.4.10 A 192: Lohbühlponor und
Lohbühlhöhle... 77
2.5.4.11 A 205: Zinnbergschacht... 79
2.5.4.12 A 213: Höhle im ,,Weißen Brunnen"... 80
2.5.4.13 A214a: Vogelberghöhle... 82
2.5.4.14 A 214b: Vogelbergabri... 85
2.5.4.15 A 215: Hirschlecken-Felsgrotte... 86
2.5.4.16 A 217: Hirschlecken-Felskammer... 87
2.5.4.17 A 221: Scheidersberghöhle... 88
9
S e i t e
2.5.4.18 A 250: Lohgrabenhöhle... 90
2.5.4.19 A 259: Holzmannskeller... 91
2.5.4.20 D 68: Seeweiher-Quellgrotte... 92
2.6 Hydrogeologischer Überblick... 95
2.6.1 Trinkwasser-Versorgung... 95
2.6.1.1 Trinkwasser-Schutzzone 3... 97
2.6.1.2 Trinkwasser-Schutzzone 2... 97
2.6.1.3 Trinkwasser-Schutzzone 1... 98
2.6.2 Quellen des Arbeitsgebiets... 98
2.6.2.1 Quellen von Ranna... 99
2.6.2.2 Karstquellen der Pegnitz... 100
2.6.2.2.1 Quelle 1... 100
2.6.2.2.2 Quelle 2... 101
2.6.2.2.3 Quelle 3... 102
2.6.2.3 Seeweiherquelle... 103
2.6.2.4 Quelle auf dem Gelände eines
Bauernhofes bei Mosenberg... 103
2.6.2.5 Quelle bei Rußhütte... 104
2.6.3 Oberflächengewässer... 104
2.6.3.1 unterer Kammer-Weiher... 105
2.6.3.2 Prächtlgrund-Weiher... 106
2.6.3.3 Doline im Ohrental... 106
3. Hydrogeologische und hydrochemische
Grundlagen... 108
3.1 Überblick über die physikalisch-chemischen
Parameter der analysierten Gewässer... 108
10
S e i t e
3.1.1 Vor-Ort-Parameter... 108
3.1.1.1 elektrische Leitfähigkeit... 108
3.1.1.2 pH-Wert... 109
3.1.1.3 Sauerstoffgehalt und
Sauerstoffsättigung... 110
3.1.1.4 Wassertemperatur... 112
3.1.2 analytische Parameter... 112
3.1.2.1 Ammonium-/Nitrit-/Nitrat-Gruppe... 113
3.1.2.1.1 Ammonium... 113
3.1.2.1.2 Nitrit... 114
3.1.2.1.3 Nitrat... 115
3.1.2.2 Carbonathärte... 116
3.1.2.3 Chlorid... 117
3.1.2.4 Eisen... 118
3.1.2.5 Phosphat... 118
3.1.2.6 Sulfat... 119
3.2 Ausschlußkriterien der einzelnen Parameter... 121
3.2.1 Ammonium... 121
3.2.2 Nitrit... 121
3.2.3 Nitrat... 121
3.2.4 Carbonat... 122
3.2.5 Chlorid... 122
3.2.6 Eisen... 122
3.2.7 Phosphat... 122
3.2.8 Sulfat... 122
11
S e i t e
4. Arbeitsmethoden... 123
4.1 Kartiermethodik und Auswertemethoden... 123
4.1.1 Geländeaufnahme... 123
4.1.1.1 Tektonische Geländeaufnahme... 123
4.1.1.2 Geologische Geländeaufnahme... 124
4.2 Arbeitshinweise bei einer hydrogeologischen
Probenahme an Grund- und Oberflächengewässern... 125
4.3 Ablauf einer Probenahme... 126
4.4 Wasseranalyse mittels elektronischer Meßgeräte... 127
4.4.1 Leitfähigkeitsmeßgerät... 127
4.4.2 Sauerstoffmeßgerät... 129
4.4.3 pH-Meßgerät... 130
4.5 kolorimetrische Wasseranalyse... 133
4.6 Ablauf der kolorimetrischen Analyse am
Beispiel der im Gelände gemessenen
hydrochemischen Parameter... 135
4.6.1 kolorimetrischer Ammonium-Test... 135
4.6.2 kolorimetrischer Nitrat-Test... 137
4.6.3 titrimetrischer Chlorid-Test... 138
4.6.4 kolorimetrischer Eisen-Test... 139
4.6.5 kolorimetrischer Sulfat-Test... 140
12
S e i t e
5. Auswertung und Ergebnisse... 141
5.1 Ergebnisse der geologischen Geländeaufnahme... 141
5.1.1 Zielsetzung der geologischen Neuaufnahme... 141
5.2 Ergebnisse der tektonischen Geländeaufnahme... 145
5.2.1 Allgemeines... 145
5.2.2 Klüfte... 146
5.2.3 Dolinenverteilung im Kartiergebiet... 148
5.3 Entwässerungsrichtungen der oberirdisch
abfließenden Wässer... 148
5.3.1 Allgemeines... 148
5.3.2 Hauptentwässerungsrichtung von oberflächlich
abfließendem Wasser durch Trockentalsysteme... 149
5.4 Auswertung der analysierten hydrochemischen
Parameter... 151
5.4.1 Allgemeines... 151
5.4.2 Quellen... 151
5.4.2.1 Karstquellen... 151
5.4.2.1.1 Quellen Pegnitz 1-3... 151
5.4.2.1.2 Seeweiherquelle... 162
5.4.2.2 Kreidequellen... 174
5.4.2.3 Oberflächengewässer... 188
6. Zusammenfassung... 205
7. Literaturverzeichnis... 207
13
S e i t e
8. Anhang... 210
A.: Meßergebnisse der Quellen und Oberflächenge-
Wässer... 219
B.: Vermessungsdaten des Ponorzuflusses vom
Kammerbergponor von Abb. 40... 220
C.: Vermessungsdaten des Ganges der Vogelberghöhle
A 214a von Abb. 46... 220
D.: Vermessungsdaten des mäandrierenden Ponor-
zuflusses von Abb. 32... 221
Anlagen ( je in DIN A 4 und DIN A 1-Ausführung):
Anlage 1: Geologische Karte zwischen Neuhaus an der Pegnitz
und Auerbach in der Oberpfalz
Anlage 2: Höhenkarte des Kartiergebiets zwischen Neuhaus an
der Pegnitz und Auerbach in der Oberpfalz
Anlage 3: Tektonische Karte zwischen Neuhaus an der Pegnitz
und Auerbach in der Oberpfalz
Anlage 4: Hydrogeologische Karte zwischen Neuhaus an der
Pegnitz und Auerbach in der Oberpfalz
Anlage 5: Karte der Trockentäler zwischen Neuhaus an der
Pegnitz und Auerbach in der Oberpfalz
14
Abbildungsverzeichnis:
Abb. 1: Lage des Arbeitsgebiets. Microsoft AutoRoute.
Abb. 2: Das 3D-Höhenmodell des Arbeitsgebiets.
Abb. 3: Zeittafel über den für die Verkarstung der Nördlichen Frankenalb
maßgebenden erdgeschichtlichen Ablauf. nach LANG (2002)
Abb. 4: Zu Beginn des Jura schiebt sich vom Vindelizischen Land im Süden
ein Flußdelta in das von Norden vorrückende Jura-Meer.
nach MEYER & SCHMIDT-KALER (2002)
Abb. 5: Schwammfazies des Malm-ß, Rabenfels 500 m NE´ Neuhaus
Abb. 6: Der Frankendolomit aus der ,,Steinernen Stadt" etwa 1.200 m NE´
Krottensee.
Abb. 7: Eisenschüssiger Sandstein aus den oberen Michelfelder Schichten.
Abb. 8: Aufgeschnittener eisenschüssiger Sandstein aus den oberen
Michelfelder Schichten.
Abb. 9: Gestein aus den oberen Michelfelder Schichten in limonitischer
Ausbildung.
Abb. 10: Unterer Auerbacher Kellersandstein.
Abb. 11: Gemisch aus feinkörnigen Limonitsandsteinen, weißen Hornsteinen
und großen dunklen Eisensandsteinen.
Abb. 12: Einige der wesentlichen Erscheinungsformen der Karstmorphologie. -
Aus: Press & Siever (2003)
Abb. 13: Schema einer Lösungsdoline.
Abb. 14: Schema einer Einsturzdoline.
Abb. 15: Ponordoline A 144a.
Abb. 16: Zufluß zu Ponordoline A 144a.
Abb. 17: Zeichnung von Ponordoline 1 am Schlawackenberg.
Abb. 18: Zeichnung der Ponordoline 2. Die Größe der Ponordoline wird durch
die längliche Steinplatte in der Mitte des Objekts beeinflußt.
Abb. 19: Zeichnung der Ponordoline 3. Das Schluckloch wird durch die
Graue Steinplatte verdeckt.
15
Abb. 20: Die vierte Ponordoline besteht aus der Ponordoline und einer
kleineren S´ gelegenen Doline. Beide Objekte sind durch
eine Trennfläche aus Frankendolomit voneinander getrennt.
Abb. 21: Die Ponordoline im Viehtrieb. Eine kleine Staumauer gibt das
Wasser gezielt an den Zufluß der Ponordoline ab. Die beiden
Schlucklöcher liegen hinter einem Wall aus Baumstümpfen und
Erde.
Abb. 22: Zeichnung der kleinen Ponordoline im Fuchsbühl-Ponor. Der
Zufluß ist S-förmig.
Abb. 23: Zeichnung des Lohbühl-Ponors mit A 192 an der östlichen
Ponorwand.
Abb. 24: Kleine Ponordoline bei A 192.
Abb. 25: Die Doline 1.
Abb. 26: Die Ponordoline 2.
Abb. 27: Die Ponordoline 3. Das graue Feld ist der Frankendolomit-Fels.
Das Z stellt das verfüllte Schlundloch dar.
Abb. 28: Ebene, in dem der Zufluß des Prächtlgrund-Ponors liegt.
Abb. 29: Prall- und Gleithang des mäandrierenden Zuflusses.
Abb. 30: Das Schluckloch des Prächtlgrund-Ponors von außen.
Abb. 31: Das Schluckloch des Prächtlgrund-Ponors von innen.
Abb. 32: Ein Teilstück des mäandrierenden Prächtlgrund-Ponor-Zuflusses.
Vermessung: FALK THRIEMER, 2003.
Abb. 33: Geographische Lage der Frankenalb.
Abb. 34: Höhlenplan der Maximiliansgrotte. Zeichnung GOODMANN, 1967.
Abb. 35: Höhlenplan der Maximiliansgrotte nach der Vermessung von
NEISCHL und REGER, 1902.
Abb. 36: Höhlenplan des Geisloch bei Krottensee, Originalaufnahme im
Maßstab 1 : 200, Stand 16. Nov. 1930. Aufnahme R. G.
SPÖCKER, G. KNIEWASSER, A. SCHIFFERT.
Abb. 37: Eingang der Vogelherdgrotte. Sie ist etwa 1.600 m ENE´ von
Krottensee entfernt.
16
Abb. 38: Der Eingang zu A 101, der Hirschleckenhöhle. Sie ist etwa
1.925 m E´ / ENE´ von der Ortsmitte von Krottensee entfernt.
Abb. 39: Die schmale Gasse vor dem Eingang zu A 140, dem Otterloch
bei Rauhenstein. Es liegt etwa 350 m SW´ / WSW´ von
Rauhenstein entfernt.
Abb. 40: Der Haupt-Zufluß des großen Kammerbergponors bei Fischstein.
Er beginnt im SE und endet im N in einem Schluckloch.
Vermessung: FALK THRIEMER, 2003.
Abb. 41: Kleiner Höhlenraum unter der St. Magdalena-Kapelle, etwa 530 m
N´/NNE´der Ortsmitte von Lehnershof gelegen.
Abb. 42: A 192, Lohbühlponor mit kleiner Höhle in oberer Bildmitte. Der
Lohbühlponor liegt etwa 8 m SW´/SSW´ vom Grenzstein 250
entfernt.
Abb. 43: Die Eingangs-Spalte des Zinnbergschachtes. Er ist etwa 165 m
SE´ vom Eingang der Maximiliansgrotte entfernt.
Abb. 44: Eingang zu A 213, der Höhle im ,,Weißen Brunnen". Die Höhle
etwa 1.525 m E´ von Lehnershof entfernt.
Abb. 45: Eingang zu A 144a, der Vogelberg-Höhle. Sie ist etwa 1.475 m
ESE´ von Lehnershof entfernt.
Abb. 46: Dreidimensionaler Gang der Vogelberghöhle A 214a. Der Innen-
Raum hat eine Längserstreckung von etwa 20 m und eine Breite
von 7 m. - Vermessung: FALK THRIEMER, 2003.
Abb. 47: Der gebankte Frankendolomit des Vogelbergabri. Es ist etwa
1.475 m ESE´ von Lehnershof entfernt.
Abb. 48: Die Hirschlecken-Felsgrotte bei Krottensee. Sie ist etwa 1.800 m
ENE´ von Krottensee entfernt.
Abb. 49: Der Eingang zu A 217, der Hirschlecken-Felskammer bei Krotten-
see. Ihre allgemeine Lage ist 45 m N`/NNW´ von A 216.
Abb. 50: Eingang von A 221: Scheiderberg-Höhle. Sie ist etwa 150 m SW´/
WSW´ von Rauhenstein entfernt.
17
Abb. 51: Blick aus Eingang 2 von A 250, der Lohgrabenhöhle bei Rauhen-
stein. Die Höhle ist etwa 1.020 m N´/NNE´ von Rauhenstein
entfernt.
Abb. 52: Künstliche Öffnung zu A 259, dem Holzmannskeller in Rauhen-
stein.
Abb. 53: Seeweiherquellgrotte D 68 mit künstlich geschaffenem Weiher.
Abb. 54a: Grundriß der Seeweiher-Quellhöhle. Vor dem Wasseraustritt be-
findet sich die Bohrung 9a. Zeichnung: R. G. SPÖCKER, 1936.
Abb. 54b: Längsriß der Seeweiher-Quellhöhle. Die Bohrung 9a hat eine
Gesamttiefe von 172,5 m. Auf der linken Seite der Quellhöhle
befindet sich die Wasserspalte. Der Maßstab des Komplexes
entspricht dem des Grundrisses. Zeichnung: R. G. SPÖCKER,
1936.
Abb. 55: Schematische Gliederung eines Trinkwasserschutz-Gebiets. -
aus: Vorlesungsmaterial der TU Dresden/ Institut für Geotechnik.
Abb. 56: Abgesperrter Quellaustritt in der Nähe des unteren Kammer-
Weihers.
Abb. 57: Quelle Pegnitz 1 bei kleinem Becken im Sommer.
Abb. 58: Quelle Pegnitz 2 aus Treppenstufen.
Abb. 59: Quelle Pegnitz 3 unter der Eisenbahnbrücke in Neuhaus. Das
Quellwasser kommt aus dem oberen Eck des grauen Beton-
pfostens heraus.
Abb. 60: Quellaustritt der Seeweiherquelle.
Abb. 61: Quelle bei Bauernhof in Mosenberg.
Abb. 62: Der untere Kammer-Weiher; vom E´ Uferbereich aus photo -
graphiert.
Abb. 63: Der Prächtlgrund-Weiher im Winter; vom NW´ Uferbereich aus
photographiert.
Abb. 64: Kleine wassergefüllte Doline im Ohrental, etwa 1.200 m N´ der
Maximiliansgrotte gelegen.
Abb. 65: Große Birke E´ der kleinen Doline im Ohrental gelegen.
Abb. 66: Mikroprozessor Konduktometer.
18
Abb. 67: Rückansicht von LF 196, Firma WTW.
Abb. 68: Mikroprozessor Oximeter 196, Firma WTW.
Abb. 69: Rückansicht von Oxi 196, Firma WTW.
Abb. 70: pH-Meßgerät der Firma WTW mit Glasstab-Sonde der Firma
Mettler-Toledo und den Standardlösungen für pH 2 und 10.
Abb. 71: Mikroprozessor pH-Meter, Firma WTW.
Abb. 72: Rückansicht des Ph-Meters, Firma WTW.
Abb. 73: Die tektonische Karte der Frankenalbfurche und ihrer Neben-
Elemente. Karte verändert nach V. FREYBERG, 1968.
Diagramme:
Karstquellen:
Quellen Pegnitz 1-3
D. 1: Verlauf der Wassertemperatur in °C im Zeitraum von Juni 2003 bis
April 2004.
D. 2: Verlauf der Sauerstoffsättigung in % im Zeitraum von Juni 2003 bis
April 2004.
D. 3: Verlauf der elektrischen Leitfähigkeit in µS/cm im Zeitraum von Juni
2003 bis April 2004.
D. 4: Verlauf des pH-Wertes im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 5: Konzentrationsverlauf des Parameters Ammonium in mg/l im Zeit
raum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 6: Verlauf des Parameters Carbonat in °dH im Zeitraum von Juni 2003
bis April 2004.
D. 7: Konzentrationsverlauf des Parameters Chlorid in mg/l im Zeitraum
von Juni 2003 bis April 2004.
D. 8: Konzentrationsverlauf des Parameters Nitrat in mg/l im Zeitraum von
Juni 2003 bis April 2004.
19
D. 9: Konzentrationsverlauf des Parameters Phosphat im Zeitraum von
Juni 2003 bis April 2004.
Seeweiherquelle
D. 10: Wassertemperatur in °C im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 11: Sauerstoffsättigung in % im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 12: Elektrische Leitfähigkeit in µS/cm im Zeitraum von Juni 2003 bis
April 2004.
D. 13: pH-Wert im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 14: Konzentrationsverlauf des Parameters Ammonium im Zeitraum von
Juni 2003 bis April 2004.
D. 15: Carbonat in °dH im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 16: Chloridkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 17: Nitratkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 18: Phosphatkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April
2004.
D. 19: Sulfatkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 20: Eisenkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004
Kreidequellen:
Quelle auf Bauernhof bei Mosenberg und Quelle Rußhütte
D. 21: Wassertemperatur im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 22: Sauerstoffsättigung in % im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 23: Elektrische Leitfähigkeit in µS/cm im Zeitraum von Juni 2003 bis April
2004.
D. 24: pH-Wert im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 25: Ammoniumkonzentration im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 26: Carbonat in °dH im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 27: Chloridkonzentration im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
20
D. 28: Nitratkonzentration im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 29: Phosphatkonzentration im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 30: Eisenkonzentration im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
Oberflächengewässer:
Unterer Kammer-Weiher, Prächtlgrund-Weiher und kleine Doline im
Ohrental
D. 31: Wassertemperatur in °C im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 32: Sauerstoffsättigung in % im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 33: Elektrische Leitfähigkeit in µS/cm im Zeitraum von Juni 2003 bis April
2004.
D. 34: pH-Wert im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 35: Ammoniumkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April
2004.
D. 36: Carbonat in °dH im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 37: Chloridkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 38: Nitratkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 39: Phosphatkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April
2004.
D. 40: Sulfatkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
D. 41: Eisenkonzentration in mg/l im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004.
21
1 Einleitung und Zielsetzung
Diese Diplomarbeit behandelt einen Teil des Gebiets der Fränkischen Alb.
Im Zuge dieser Arbeit sollen neue Erkenntnisse über die
karsthydrogeologische Situation in diesem Gebiet gewonnen werden.
Das Arbeitsgebiet befindet sich zwischen Neuhaus an der Pegnitz und
Auerbach in der Oberpfalz. Das Ziel der Diplomarbeit war es, mit Hilfe von
Gefügemessungen an Trennflächen die Grundwasserführung im Karst
herauszufinden. Es wurden Dolinen und Ponore mit Hilfe von GPS,
Maßband und Geologenkompaß eingemessen, gezeichnet und in die
topographische Karte eingetragen. Die Höhle A 214a, der Ponorzufluß der
Ponordoline A 144a und der Ponorzufluß des Ponors im Prächtl-Grund
wurden mittels GPS, Maßband und dem eigens von mir für enge Spalten
entwickelten ,,Cave Explorer" vermessen und mit dem Computer-Programm
,,Compass" ausgewertet sowie dreidimensional dargestellt. Alle gewonnenen
Gefügedaten wurden mit Hilfe des Computerprogramms ,,STEREONETT"
ausgewertet und in der geologischen Karte dargestellt.
Im Zeitraum von Juni 2003 bis April 2004 wurden in monatlichen Abständen
hydrochemische Messreihen durchgeführt. Die Untersuchungs-Objekte
waren 6 Quellen und 3 Oberflächengewässer. Die Quellen teilen sich in 4
Karstquellen (Quelle ,,Pegnitz 1", Quelle ,,Pegnitz 2", Quelle ,,Pegnitz 3" und
Seeweiherquelle) und 2 Kreidequellen (Quelle auf dem Gelände eines
Bauernhofes bei Mosenberg und Quelle bei Rußhütte) auf. Die 3
Oberflächengewässer
liegen
alle
innerhalb
von
Kreide-
bzw.
Quartärschichten (unterer Kammer-Weiher, Prächtlgrund-Weiher und eine
kleine wassergefüllte Doline im Ohrental). Die in diesem Zeitraum
gemessenen Parameter sind die Vor-Ort-Parameter Wassertemperatur,
Sauerstoffgehalt und Sauerstoffsättigung, elektrische Leitfähigkeit und pH-
Wert sowie die Wasserinhaltsstoffe Ammonium, Carbonat, Chlorid, Eisen,
22
Nitrat, Phosphat und Sulfat. Dabei worde die Messung der Vor-Ort-
Parameter mittels elektronischer Meß-Sonden und die der Wasser-
inhaltsstoffe mittels kolorimetrischer und titrimetrischer Tests direkt im
Gelände durchgeführt. Aufgrund der regelmäßigen Messungen sind
Aussagen über die Wasserqualität im Arbeitsgebiet möglich.
Im Zuge der tektonischen Untersuchung wurde das Arbeitsgebiet, daß sich
auf der TK. 25 Blatt 6335 Auerbach in der Oberpfalz befindet, neu kartiert
und in Form eines Höhenmodells dreidimensional dargestellt. Die
Ergebnisse sind auf der geologischen Karte des Arbeitsgebiets im Maßstab
1 : 10.000 dargestellt.
Die Arbeit enthält Diagramme, welche die beobachteten Wasserdaten
enthalten. Die restlichen Bilder, Zeichnungen und Fotos sind als ,,Abbildung"
zusammengefaßt.
Die Diplomarbeit ist reichlich bebildert. Die Zeichnungen und Fotos sollen
dem Leser das interessante Arbeitsgebiet zwischen Neuhaus an der Pegnitz
und Auerbach/Opf. karsthydrogeologisch näherbringen.
23
2. Geographie und Geologie des untersuchten Gebietes
2.1 Die geographische Lage
Das Kartiergebiet befindet sich auf der Topographischen Karte TK 25 Blatt
6335 Auerbach in der Oberpfalz, welches innerhalb der Koordinaten 11°30´
- 11°40´ östlicher Länge und 49°36´ - 49°42´ nördlicher Breite liegt und somit
einen Teil der Nördlichen Frankenalb umfaßt. Es ist von Erlangen etwa 65
km entfernt (Entfernung Erlangen Neuhaus a. d. Pegnitz) und kann über
die A 9 bis Abfahrt Plech und von da per Hauptstraße bis Neuhaus a. d.
Pegnitz erreicht werden (Abb. 1).
Abb 1.: Lage des Arbeitsgebietes. Microsoft AutoRoute
24
Abb 2.: Das 3-D-Höhenmodell des Arbeitsgebiets. In der linken
unteren Ecke (Kreuzung beider Nullpunkte) liegt Neuhaus
a. d. Pegnitz (vgl. Anlage 2).
25
Innerhalb seiner Längsausdehnung (N-S-Richtung) erstreckt sich das
Arbeitsgebiet von Neuhaus a. d. Pegnitz bis knapp vor Auerbach i. d.
Oberpfalz und wird von der Bahnlinie Nürnberg Bayreuth durchquert. An
Straßen sind nur kleinere Hauptstraßen (Neuhaus/Peg. Ranna Auerbach
bzw. Neuhaus/Peg. Krottensee) vorhanden. Der größte Teil des Gebiets
wird von Forstwegen durchzogen. Die morphologisch größten Höhen-
unterschiede befinden sich im Süd-Teil des Gebiets (Abb. 2). Den höchsten
Punkt mit 531 m ü. NN. bildet die Weissingkuppe. Dagegen steht die tiefste
Talsohle bei Lehnershof, die auf 384 m ü. NN liegt. In der Talsohle fließt
auch der einzige Fluß im Arbeitsgebiet, die Pegnitz. Weiter im Norden
befinden sich noch einige Seen so z.B. der große und kleine
Kammerweiher, und die Weiher bei Rußhütte. Außerdem entspringen im
gesamten Arbeitsgebiet Karst- und Kreide-Quellen.
Der südöstliche Teil des Kartiergebiets wird von Jura-Gesteinen aufgebaut.
Weiter in nördlicher Richtung werden diese durch Kreide- und Quartär-
Schichten überdeckt.
2.2 Erd- und Landschaftsgeschichte
Im Kapitel der Erd- und Landschaftsgeschichte soll eine kurze
Zusammenfassung gegeben werden, welche Abläufe sich ab dem Jura in
der Entwicklung der Fränkischen Alb abgespielt haben (Abb. 3).
Stratigraphisch umfaßt das Arbeitsgebiet den oberen Jura (Malm), die
Kreide und das Quartär. Auf diese Schichten soll hier im Speziellen
eingegangen werden.
26
Abb 3.: Zeittafel über den für die Verkarstung der Nördlichen
Frankenalb maßgebenden erdgeschichtlichen Ablauf.
- Nach LANG (2002).
2.2.1 Jura
Der Begriff des Jura wurde - nach dem Schweizer Jura - von A. von
HUMBOLT (1785) eingeführt und umfaßt einen Zeitraum von etwa 213 bis
135 Millionen Jahre. Die Zeitdauer beträgt entsprechend 69 Millionen Jahre.
Die Epoche des Jura untergliedert sich in den Schwarzen Jura (Lias), den
Braunen Jura (Dogger) und den Weißen Jura (Malm).
Der Jura war durch große Meeresvorstöße gekennzeichnet. Innerhalb dieser
Zeit kam es, mit Ausnahme der Hebung der Mitteldeutschen Schwelle im
oberen Jura, zu keiner bedeutenden Gebirgsbildung. Das Klima des Jura
war warm. Dies führte im oberen Jura zur Bildung von Schwammriffen, die
im südöstlichen Arbeitsgebiet bei Neuhaus a. d. Pegnitz zu finden sind.
27
Abb 4.: Zu Beginn des Jura (im unteren Lias) schiebt sich vom Vinde-
lizischen Land im Süden ein Flußdelta in das von Norden vor-
rückende Jura-Meer.
Nach: MEYER & SCHMIDT - KALER (1992).
Bei der ersten großen Transgressionsphase, die bereits im Rhät erfolgte,
drang das Meer bis zu den Hassbergen vor. Das Meer, das von der
Mitteldeutschen Straße über Coburg nach SSE vorstieß, überflutete immer
größere Teile des Vindelizischen Landes (Abb. 4). Durch die breite
Überflutung des Vindelizischen Rückens entstand im Laufe des oberen Jura
eine Verbindung mit der Tethys. Die Transgression des Jurameeres, die im
28
Norden aus der Hessischen Senke vordrang, traf schon im Lias alpha auf
ein vom Rhône-Becken in den Schwäbischen Jura vordringendes und nach
Osten weiterführendes Transgressionsmeer. Somit hat ein einheitliches
fränkisch-schwäbisches Meeresbecken bereits seit dem Unteren Lias´
bestanden. Ganz Franken hat zu dieser Zeit unter epikontinentaler
Meeresbedeckung gestanden, welche bis zum Ende der Jurazeit erhalten
blieb.
Ab dem Mittleren Malm wurde die langsam einsinkende Vindelizische
Schwelle von diesem epikontinentalen Meer fortschreitend überflutet. Am
Ende des Oberjura zog sich das Meer langsam in südliche Richtung zurück
und die mesozoische Platte wurde gehoben und gewölbt.
2.2.2 Kreide
Der Begriff der Kreide leitet sich von der auf der Nordhalbkugel weit
verbreiteten hellen organischen Kreide ab und umfaßt einen Zeitraum von
144 65 Millionen Jahre. Die Zeitdauer beträgt entsprechend 79 Millionen
Jahre. Die Bezeichnung Kreide wurde 1815 von VON RAUMER erwähnt
und 1822 von OMALIUS D`HALLOIS in die Literatur eingeführt. Die
Gliederung, unter Verwendung französischer und Schweizer Orts- und
Provinznamen, führte vor allem D`ORBIGNY (1840 1855) durch.
Die Kreide ist die Periode der alpidischen Faltung, die bereits im Jura
begann, sich im verstärkten Maße während der Kreide fortsetzte und im
frühen Alttertiär schließlich mit dem Deckenzusammenschub und der
Ausformung des Gesteinskörpers endete.
Ab dem Oligozän hob sich die Gebirgsmasse dann heraus und bildete unter
Einwirkung von Erosion und Talbildung die heutigen Landschaftsformen. Ab
dem späten Jura bzw. der Unter-Kreide lag Nordbayern trocken, im Gebiet
der Frankenalb wurde die Oberfläche des Weißjura bis in große Tiefen
verkarstet.
29
Ab dem Cenoman war das erodierte Juragebiet erneut von einem
Meeresvorstoß aus SE, dem Alpenraum, betroffen. Die darauf folgende
Regression führte schließlich dazu, daß Nordbayern seit Ende der Kreidezeit
dauerhaft kontinental blieb. Nach diesem Trockenfallen wurden die
Schichtstufen ein weiteres Mal gehoben. Dies führte zur Herausbildung der
Formen, die der heutigen Schichtstufenlandschaft entsprechen. Die
hauptsächlich sandig-tonigen Kreidesedimente blieben auf der Alb in
Wannen und Senken als zum Teil isolierte Vorkommen erhalten und
überdecken auch heute noch weite Teile der Juraoberfläche.
2.2.3 Tertiär
Das Tertiär umfaßt einen Zeitraum von 65 2 Millionen Jahre. Die Zeitdauer
beträgt entsprechend 63 Millionen Jahre. Die Gliederung des Tertiärs geht
auf T. DESHAYES (1831) und CH. LYELL (1832) zurück.
Das Tertiär hatte zu Beginn noch ein recht subtropisches und feuchtes
Klima. Der Prozeß der Verwitterung war entsprechend stark im Gang. Die
Epoche des Tertiär war, von einigen kleineren oligozänen Transgressionen
abgesehen, dauerhaft festländisch. Der zu dieser Zeit eintretende
Vulkanismus hinterließ z.B. in der Rhön oder im Fichtelgebirge einige
Ergußgesteine. Gegen Ende des Tertiärs veränderte sich das Klima
langsam. Es folgte eine Abkühlung, die den Beginn der Eiszeiten
ankündigte.
2.2.4 Quartär
Das Quartär begann mit der ersten einschneidenden Klimaverschlechterung
am Ende des Pliozäns und ist die jüngste, noch nicht abgeschlossene
Epoche der Erdgeschichte. Sie umfaßt einen Zeitraum, der von etwa 2
Millionen Jahre bis rezent reicht. Sie wird nach klimatischen
30
Gesichtspunkten in das Pleistozän und das Holozän gegliedert. Die
Bezeichnung ,,Quartär" stammt von A. MORLOT (1858).
In Nordbayern hat die große, im Pleistozän ablaufende Vereisung nur
geringe Spuren hinterlassen. Diese sind vor allem in Form von periglazialen
Erscheinungen
wie
Schotterterrassen,
Blockschuttbildung,
tiefeingeschnittene Flußtäler und Talsysteme sowie Kryoturbation erhalten
geblieben. Das ist darauf zurückzuführen, daß dieses Gebiet zu jener
Kaltzeit zwischen dem im Norden befindlichen Inlandeis und den
Alpengletschern im Süden lag. Im Laufe dieser immer noch anhaltenden
Epoche wechselten sich Warm- und Kaltzeiten ab. Dies läßt sich an Hand
der Säugetierfauna nachweisen, die hin und wieder in Höhlen, wie zum
Beispiel der Maximiliansgrotte bei Krottensee (A27 im Höhlenkataster),
gefunden wird. Ein weiterer Beleg für die Interglazialzeiten sind die
Verwitterungsböden.
Im Holozän nahm vor etwa 10.000 Jahren die Erwärmung langsam wieder
zu, was unter anderem zu einer frühzeitlichen Besiedlung der Frankenalb
führte. Funde von Steinwerkzeugen und anderen Artefakten in Höhlen
belegen dies. Heute kann die vorhandene Karstlandschaft durch die
intensive
Kultivierung
und
Bewirtschaftung
des
Menschen
als
Kulturlandschaft bezeichnet werden.
2.3 Stratigraphie
2.3.1 Jura
Die im Fränkischen Jura vorkommenden Flachwasserablagerungen werden
in die Schichtfolgen Lias (Schwarzer Jura), Dogger (Brauner Jura) und Malm
(Weißer Jura) untergliedert. Von dieser dreiteiligen Abfolge ist nur der Malm
im Arbeitsgebiet aufgeschlossen.
31
2.3.1.1 Schwammkalk des Malm ß -
Die älteste Einheit des Jura ist der Schwammkalk des Malm Beta bis Delta
(Abb. 5). Diese Schwammkalke sind Kalksteine mit einer hell- bis
dunkelgrauen und mitunter gelblichen Farbe, äußerst dichter und sehr fester
Konsistenz und teils klotzig-massiger, teils dick- oder dünnbankiger Gestalt.
Mitunter kommen auch Kalksteine vor, die eine zuckerkörnige Konsistenz
aufweisen.
Abb. 5.: Schwammfazies des Malm ß, Rabenfels 500 m NE´ Neuhaus.
Das Ausmaß der Verschwammung nimmt vom Malm-Beta über Malm-
Gamma bis hin zu Malm-Delta rapide zu. In Malm-Beta und Malm-Gamma
ist ihre Ausdehnung und Häufigkeit noch relativ gering. Im Gegensatz dazu
tritt die Verschwammung im Malm-Delta jedoch nur noch in Form von
ineinander verzahnten Schwammriffkomplexen auf, welche auch sekundär
dolomitisiert sein können (TREIBS, 1963).
32
Größere Vorkommen von Malm-Beta bis MalmDelta liegen einerseits an
den zum Pegnitz-Tal relativ steil abfallenden Hängen im ,,Abgebrannten
Schlag", westlich des Schlawackenberges und an einem schmalen Streifen
entlang des Nestelgrundes, wo der Schwammkalk jedoch nur in Form von
Lesesteinen entlang des Steilhanges zu finden ist.
An seiner Grenze stößt der Schwammkalk überwiegend an die Schichten
des Frankendolomit (Malm-Gamma bis Malm-Epsilon), welcher über 90%
aller im Arbeitsgebiet vorkommenden Jura-Gesteine ausmacht.
2.3.1.2 Frankendolomit
Der größte Jura-Anteil des Arbeitsgebiets besteht aus Frankendolomit (Abb.
6), in welchem auch die größten Verkarstungsprozesse stattfinden. Vor
allem im südöstlichen und östlichen Teil tritt der Frankendolomit
oberflächlich verstärkt auf. Dies ist auf die tektonische Heraushebung und
die damit zusammenhängende Abtragung jüngerer Schichten in diesem
Gebiet zurückzuführen (TREIBS, 1963).
Bei dem Frankendolomit handelt es sich um ein meist feinkörniges graues
und besonders festes Gestein, das am Ausgehenden oft löchrig ausgebildet
sein kann. Das ehemals aus Riffschuttkalken hervorgegangene Gestein ist
im Laufe der Zeit sekundär dolomitisiert wurden. Durch ein unterschiedliches
Mischungsverhältnis von Calciumcarbonat (CaCO
3
) zu Magnesiumcarbonat
(MgCO
3
) ist es möglich, daß die dabei entstehenden Gesteine gegenüber
der Verwitterung unterschiedlich widerstandsfähig sind. Dies läßt sich recht
gut an den verschiedenen Felsformationen im Arbeitsgebiet erkennen. Eine
weitere Besonderheit des Frankendolomits sind die in ihm mit weißer
Verwitterungsrinde vorkommenden Hornsteinknollen, wobei dessen Anzahl
von unregelmäßig vorhanden bis häufig perlschnurartig aufgereiht variieren
kann. Weiterhin sind in einigen dolomitisierten Gesteinen kleine Drusen zu
beobachten, deren Kristalle entweder aus weißem Quarz oder aus
farblosem Calcit bestehen.
33
Abb. 6.: Der Frankendolomit aus der ,,Steinernen Stadt" etwa 1.200 m
NE´ Krottensee.
Die Dolomitisierung innerhalb des Arbeitsgebiets zeigt, daß sie in keinster
Weise an ein stratigraphisches Niveau gebunden ist, sondern alle Horizonte
des Malms erfaßt hat (TREIBS, 1963). Dabei ist die ehemalige
Schwammkalk-Fazies bevorzugt betroffen.
Eine Altersdatierung mittels Fossilien ist innerhalb der dolomitisierten
Gebiete nicht mehr möglich, da diese durch die Dolomitisierung zerstört
wurden.
Große Frankendolomit-Vorkommen traten besonders im Bereich der
Weisingkuppe bei Krottensee, im Bereich Sünderhaufen, im Bereich
,,Abgebrannter Schlag" und im Gebiet um Fuchsbühl, Dreischläg und
Dürren-Berg auf.
2.3.2. Kreide
So wie auf gesamten Nördlichen Frankenalb fehlen auch im Arbeitsgebiet
Hinweise auf die Ablagerung von unterkretazischen Sedimenten.
34
Oberkretazische Ablagerungen und Sedimente sind aber zu einem großen
Teil vertreten. Auch gibt es Hinweise auf kleinere Eisenerzlager, auf welche
während des Mittelalters in angelegten Pingen über Tage nach Eisenerz
geschürft wurde.
Die Oberkreide des Kartiergebiets im Blatt Auerbach i. d. Oberpfalz ist
vorwiegend terrestrisch entwickelt. Allerdings kommen vereinzelt auch
marine Einschaltungen des im Cenoman, im Turon und im Coniac von
südlicher Richtung vorstoßenden Meeres vor.
2.3.2.1 Oberkreide, Unteres Cenoman krc1 (Amberger Erzformation)
Die Amberger Erzformation ist aus marin sedimentärem Spateisenerz im
Wechsel mit dunklen bis grünen glaukonitführenden Tonen sowie aus
limnisch sedimentärem Brauneisenerz mit wechselnden Ockererzen, Ockern
und Ocker- und Bunttonen aufgebaut (TILLMANN, 1967).
Sowohl die Ausbildung als auch die Mächtigkeit dieser Erzformationen sind
einerseits von der Lage und der Tiefe der Absatzbecken abhängig,
andererseits aber auch von den marinen oder limnischen Bedingungen. So
kamen nach TILLMANN in den vermutlich limnischen Binnenbecken der
Malmtafel, unter anderem die Poljen von Krottensee, schwächere Flöze und
Linsen von mehr oder weniger reinem Brauneisenerz und Ocker zwischen
Ockertonen, Tonen, Sanden und Hornsteinschottern zur Ablage. Die dabei
entstehende Erzformation wurde anschließend von der jüngeren Kreide
bedeckt.
Im Arbeitsgebiet ist diese oben beschriebene Erzformation nördlich von
Krottensee aufgeschlossen.
Die Wanne von Krottensee stellt nach TILLMANN (1967) ein 2,5 km langes
bis 3/4 km breites, wahrscheinlich nur unterirdisch entwässerndes Polje
längs der Krottenseer Flexur dar. Nach Bohrungen auf Eisenerz liegt seine
Sohle im Malmkalk knapp über der Dogger/Malm-Grenze.
35
Das Krottenseer Polje ist nicht durch Überschiebungstektonik zerrissen. Von
seinen Rändern ist nur der östliche als Steilrand deutlich markiert. Seine
Füllung besteht aus sandig-toniger Erzformation (Mächtigkeit 30 m) mit
zwischengelagerten Brauneisenerz- und Ockerflözen, darüber folgen
Michelfelder Deckschichten.
2.3.2.2 Oberes Turon krt1-3 (Obere Michelfelder Schichten)
Bei den Michelfelder Schichten (Abb. 7 und 8) handelt es sich vor allem um
eine terrestrische Schichtfolge von bunten Sanden und Tonen, die in großer
Verbreitung auf der verkarsteten Malmtafel liegt und bei den Auerbacher
Erztrögen die Erzformation überdeckt.
Abb. 7.: Eisenschüssiger Sand- Abb. 8: Aufgeschnittener eisen -
stein aus den oberen schüssiger Sandstein aus
Michelfelder Schichten. den oberen Michelfelder
Schichten.
Die Oberen Michelfelder Schichten (krc3-t2) stellen eine Abfolge
überwiegend terrestrischer Schichten dar, die aus 3 Zyklen besteht. Sie
schließen stets mit starken Bunttonhorizonten ab und enthalten 1-3 marine
Einschaltungen.
Die Oberen Michelfelder Schichten (krt3) stellen eine Abfolge von wiederum
terrestrischen, vor allem aus Sandsteinen aufgebauten Serien dar. Sie
36
füllten erst die vorhandenen Erztröge auf und breiteten sich schließlich über
die gesamte Malmtafel aus.
Die Michelfelder Schichten (krc3-t2) sind im gesamten Arbeitsgebiet noch
sehr zahlreich und zusammenhängend erhalten geblieben. Sie bedecken in
weiten Gebieten die darunter liegende Malmtafel und werden an einigen
Stellen von den Unteren Auerbacher Kellersandsteinen überdeckt.
Zwei Sonderformen der oberen Michelfelder Schichten sind diese in
limonitischer (Abb. 9) oder in quarzitischer Ausbildung.
Abb 9.: Gestein aus den oberen Michelfelder Schichten in
limonitischer Ausbildung.
Ein Vorkommen limonitischer Sandsteine liegt am östlichen Ufer des
Kammerweihers. Dieser liegt an einem Bergrücken, der aus Sandsteinen mit
häufigen Limonitverfestigungen besteht. Auf diesem Bergrücken befinden
sich mehr als 40 Schachtpingen mit dazugehörigen Halden. Die Tiefe der
Pingen liegt bei mehr als 8 m. Der Durchmesser der einzelnen Pingen liegt
bei etwa 2 bis 4 m. Mittels dieser Pingen wurde nach Eisenerz gesucht.
37
Ein weiteres Pingenfeld liegt am Vogelberg, etwa 2 km NE von Krottensee
entfernt. Auch hier wurde in der limonitischen Fazies der Oberen Michel-
felder Schichten nach Brauneisenerz gegraben.
2.3.2.3 Quarzitblöcke aus den Michelfelder Schichten
Bei den Quarzitblöcken, auch ,,Kallmünzer" genannt, handelt es sich, anders
als bei den kleineren bank- oder linsenförmigen Quarzitsandsteinblöcken,
um meist große Blöcke aus Quarzit. Dieser ist sehr hart. Die meisten
Quarzitblöcke sind sekundär an ihren Fundort verfrachtet wurden. Dies
heißt, daß sie entweder aus dem Oberturon herausgewittert, oder durch
Solifluktion an den jetzigen Standort transportiert wurden. Bei der
solifluktiven Verfrachtung findet man die Quarzitblöcke, die zu Blockströmen
angeordnet sind. Im Arbeitsgebiet sind sehr viele Quarzitblöcke zu finden.
2.3.2.4 Santon, Unterer Auerbacher Kellersandstein (krsa1)
Nach einer großen Meeresausbreitung im Coniac folgt die Trockenlegung
des nördlichen Buchtraums mit dem Abtragsschutt von großen westlichen
Randgebieten der Coniacsedimente.
Details
- Seiten
- Erscheinungsform
- Originalausgabe
- Jahr
- 2004
- ISBN (eBook)
- 9783832497705
- ISBN (Paperback)
- 9783838697703
- DOI
- 10.3239/9783832497705
- Dateigröße
- 12.2 MB
- Sprache
- Deutsch
- Institution / Hochschule
- Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg – Geologie
- Erscheinungsdatum
- 2006 (August)
- Note
- 2,3
- Schlagworte
- hydrochemische untersuchung karst gelände höhlen gebiet
