Die Geologie im Raum Ludwigsburg (pdf-Datei) - Stadt Ludwigsburg

Die Geologie im Raum Ludwigsburg (pdf-Datei) - Stadt Ludwigsburg Die Geologie im Raum Ludwigsburg (pdf-Datei) - Stadt Ludwigsburg

<strong>Geologie</strong> in <strong>Ludwigsburg</strong>


Inhalt<br />

Inhalt<br />

1. Einleitung 3<br />

2. Geologischer Bau und Erdgeschichte von Baden-Württemberg 4<br />

2.1<br />

2<br />

Krustenbewegung und Landschaftsbild 4<br />

2.2 Der Aufbau des Untergrundes 5<br />

2.2.1 Grundgebirge 5<br />

2.2.2 Deckgebirge 7<br />

3. <strong>Geologie</strong> in <strong>Ludwigsburg</strong> 13<br />

3.1 Buntsandstein 13<br />

3.2 Muschelkalk 13<br />

3.3 Keuper 15<br />

3.4 Quartär 17<br />

3.5 Geologische Karte und Profilschnitt von <strong>Ludwigsburg</strong> 18<br />

3.6 Tektonik - <strong>Die</strong> Lagerung der Schichten 20<br />

3.7 Lemberg und Hohenasperg als Zeugen der Erdgeschichte 21<br />

4. Das Grundwasser <strong>im</strong> Untergrund von <strong>Ludwigsburg</strong> 22<br />

5. Anhang 26<br />

5.1 Geologische Zeittafel, Schichtaufbau und Grundwasser in <strong>Ludwigsburg</strong> 26<br />

5.2 Gesteinskunde 29<br />

5.3 Gesteinsfarben 31<br />

5.4 Karst 32<br />

5.5 Erdbeben 33<br />

Herausgeberin<br />

<strong>Stadt</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

Fachbereich Tiefbau und Grünflächen<br />

Wilhelmstraße 11<br />

71638 <strong>Ludwigsburg</strong><br />

Bearbeitung und Beiträge<br />

Dr. Wolfgang Goos<br />

Januar 2012<br />

Auskünfte zu <strong>Geologie</strong>, Grundwasser, Baugrund, Altlasten<br />

und Erdwärmenutzung in <strong>Ludwigsburg</strong> erteilt:<br />

Fachbereich Tiefbau und Grünflächen<br />

Abteilung Bodenschutz<br />

Telefon: 07141/910-2707<br />

Telefax: 07141/910-2230<br />

Mail: w.goos@ludwigsburg.de


1. 1. Einleitung<br />

Einleitung<br />

3<br />

<strong>Die</strong>ses Manuskript ist eine Zusammenfassung der landschaftsgeschichtlichen und geologischen Entstehung von Baden-Württemberg und<br />

der geologischen Verhältnisse <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong>. <strong>Die</strong> Gemarkung von <strong>Ludwigsburg</strong> liegt <strong>im</strong> Landschaftsraum des ca. 1300 km 2<br />

großen Neckarbeckens und umfasst eine Fläche von 4333 ha (Abb. 1). Das Neckarbecken wird <strong>im</strong> Süden und Südosten von den Keuper-<br />

bergen des Glemswaldes, der Stuttgarter Bucht, dem Schurwald und den Berglen, <strong>im</strong> Osten und Nordosten vom Murrhardter Wald und<br />

von den Löwensteiner Bergen und <strong>im</strong> Nordwesten vom Strom- und Heuchelberg eingerahmt. Der Markungsbereich westlich des Neckars<br />

gehört zur Muschelkalk- und Lettenkeuperfläche des "Strohgäus", dessen östlicher Teil bis zum Neckar "Langes Feld" genannt wird. Der<br />

Bereich östlich des Neckars gehört zur Gäufläche der "Backnanger Bucht". Im Strohgäu wird intensiver Ackerbau auf den fruchtbaren<br />

Lösslehmböden betrieben. Das Neckartal mit seinen Nebentälern und die Gäuhochflächen östlich des Neckars werden auch durch Obst-<br />

bau und Weinbau geprägt. <strong>Die</strong> höchste topographische Erhebung in <strong>Ludwigsburg</strong> ist der Lemberg mit 365,1 mNN, der tiefste Punkt liegt<br />

<strong>im</strong> Gewann Hofwiesen <strong>im</strong> Neckartal am Nordrand der Gemarkung mit 195,8 mNN.<br />

Heuchelberg<br />

Stromberg<br />

Enz<br />

Hecken-<br />

Gäu<br />

Obere<br />

Gäue<br />

Strudelbach<br />

Vaihingen/E.<br />

Leonberg<br />

Gäulandschaft,<br />

Zeugenberge<br />

Metter-Platte<br />

PFilder<br />

Glems-<br />

Strudelbach-<br />

Platte<br />

Besighe<strong>im</strong><br />

Bietighe<strong>im</strong>/B.<br />

Zaber<br />

Marbach<br />

Backnanger Bucht<br />

N e c k a r - B e c k e n<br />

S t r o h - G ä u<br />

Sindelfingen<br />

Böblingen<br />

Glems<br />

Glemswald<br />

Zabergäu<br />

Schönbuch<br />

Keuperbergland<br />

Filder<br />

Heilbronn<br />

Waiblingen<br />

Schmidener<br />

Feld<br />

Esslingen<br />

Filderebene<br />

Abb. Abb. 1: 1: <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> naturräumliche naturräumliche Gliederung Gliederung <strong>im</strong> <strong>im</strong> <strong>im</strong> Mittleren Mittleren Neckarraum<br />

Neckarraum<br />

Neckar<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Langes Feld<br />

Stuttgart<br />

Stuttgarter<br />

Bucht<br />

Löwensteiner Berge<br />

Backnang<br />

Winnenden<br />

Rems<br />

Murr<br />

Murrhardter<br />

Wald<br />

Berglen<br />

Rems<br />

Schurwald<br />

Schurwald<br />

Fils<br />

Nord<br />

Fils<br />

Albvorland<br />

Abb. Abb. 2: 2: Der Der Aufb Aufbau Aufb au des des Schichtstufenland<br />

Schichtstufenlandes Schichtstufenland es <strong>im</strong> <strong>im</strong> MMittleren<br />

M ittleren Neckarraum Neckarraum<br />

Neckarraum<br />

Verändert nach: H. Brunner (1998): Erläuterungen zu Blatt Stuttgart und Umgebung, GK 50, LGRB Freiburg<br />

Körsch<br />

Albvorland


2. 2. Geologischer Geologischer Bau Bau und und Erdgeschichte Erdgeschichte von von Baden Baden-Württemberg<br />

Baden Württemberg<br />

4<br />

<strong>Die</strong> <strong>Geologie</strong> ist die Wissenschaft vom Bau und der Entstehungsgeschichte der Erde (gr. gé = Erde, logos = Lehre). Zur Rekonstruktion<br />

der Erdgeschichte sind genaue Kenntnisse der unterschiedlichen Gesteine, ihrer Herkunft und Entwicklung <strong>im</strong> Laufe der Jahrmillionen<br />

und ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften erforderlich. Durch Studium, Analyse und Kartierung der Art der Gesteine<br />

(Petrographie) und ihrer Lagerungsverhältnisse (Stratigraphie), durch die Erforschung und Klassifizierung der fossilen Lebewelt in den<br />

Gesteinsschichten (Paläontologie) und mit chemischen und physikalischen Methoden (Geochemie, Geophysik) kann eine Systematik und<br />

Altersklassifizierung der Gesteine der oberen Erdkruste vorgenommen werden. Mineralogische, geophysikalische, geographische, karto-<br />

graphische und paläokl<strong>im</strong>atologische Untersuchungen ergänzen die <strong>Geologie</strong> und führen zu unserem heutigen Bild von der Entstehung<br />

und Entwicklung der Erde und ihrer Lebewelt. Bevor wir die unterschiedlichen Gesteine unseres Landes näher betrachten, müssen die<br />

dynamischen Vorgänge innerhalb der Erdkruste erläutert werden. Sie sind für die Entstehung der Gesteine und für die Formung der Land-<br />

schaften von großer Bedeutung.<br />

2.1 2.1 Krustenbewegung Krustenbewegung und und Landschaftsbild<br />

Landschaftsbild<br />

Der Aufbau der Erde gliedert sich in Erdkern, Erdmantel und<br />

Erdkruste (Abb. 3). <strong>Die</strong> zwischen 5 und 50 km mächtige<br />

Erdkruste ist in 7 Großplatten und 7 kleine Platten unterteilt.<br />

<strong>Die</strong>se sind, angetrieben durch konvektive Fließbewegungen<br />

des etwa 1.200 °C heißen und zähplastischen Magmas <strong>im</strong><br />

Erdmantel ständig in langsamer vertikaler und horizontaler<br />

Bewegung <strong>Die</strong> Vertikalbewegungen der Platten liegen bei<br />

wenigen mm pro Jahr, die Horizontalbewegungen liegen bei<br />

bis zu 16 cm pro Jahr. In Vulkangebieten und in Bereichen<br />

mit quellfähigen Gesteinen, v,a, Anhydrit, können Vertikal-<br />

bewegungen <strong>im</strong> Zent<strong>im</strong>eterbereich pro Jahr gemessen wer-<br />

den. Entlang der Plattengrenzen in den Ozeanen tritt Lava<br />

aus und es kommt zur Neubildung von Meeresboden. Da-<br />

durch driften die Platten langsam auseinander (Seafloor-<br />

Spreading). Es bilden sich weltumspannende Bruchsysteme,<br />

die sogenannten ozeanischen Riftsysteme mit mächtigen<br />

mittelozeanischen Gebirgsrücken und Inselketten. <strong>Die</strong>se<br />

Neubildung von Meeresboden wird an anderer Stelle bei der<br />

Kollision der Kontinentalplatten durch Versenkung der Oze-<br />

ankruste (Subduktion) in den oberen Erdmantel, einherge-<br />

hend mit der Bildung von Tiefseerinnen ausgeglichen. Bei<br />

der Kollision von Kontinenten, z.B. Indien mit Asien oder<br />

Afrika mit Europa entstehen Faltengebirge wie z.B. der H<strong>im</strong>a-<br />

laja und die Alpen. Be<strong>im</strong> Auseinanderdriften kontinentaler<br />

Platten entstehen kontinentale Riftsysteme wie z. B. das<br />

ostafrikanische Grabensystem und das Rote Meer (Abb. 3).<br />

Innerhalb der Platten bilden sich Bruchsysteme wie z.B. das<br />

Mitteleuropäische Grabensystem mit Rhone-Graben, Bresse-<br />

Graben und Oberrheingraben und es kommt auch zu weit-<br />

räumigen Hebungen oder Absenkungen der Erdkruste. In die<br />

so entstandenen Becken dringen Flüsse oder das Meer ein<br />

und es bilden sich über lange Zeiträume mächtige Sedi-<br />

mentablagerungen, die von den umgebenden Festlandsge-<br />

bieten abgetragen werden. Nach tektonischer Hebung und<br />

Trockenfallen der Sed<strong>im</strong>entbecken werden die abgelagerten<br />

Gesteine durch die Erosion von Wasser und Wind wieder<br />

abgetragen. Im kleinräumigen Maßstab kommt es innerhalb<br />

der Platten zur Bildung von Schichtverbiegungen, die als<br />

Mulden- und Sattelstrukturen bezeichnet werden und zu<br />

horizontalen und vertikalen Schichtversetzungen, die als<br />

Verwerfungen bezeichnet werden. <strong>Die</strong>se sind oft als Graben-<br />

und Horststrukturen angelegt (Abb. 4). <strong>Die</strong>se dynamischen<br />

Bewegungsvorgänge innerhalb der Erdkruste werden unter<br />

dem Begriff "Tektonik" (= die Baukunst betreffend) zusam-<br />

mengefasst. Sie haben <strong>im</strong> Zusammenwirken mit der Verwitte-<br />

rung und der Abtragung der Gesteine maßgeblichen Einfluss<br />

auf die Gestaltung von Flusssystemen und Landschaften.<br />

Das Zusammenspiel dieser Kräfte führte gegen Ende der<br />

erdgeschichtlichen Zeitära des Paläozoikums (Erdaltertum)<br />

vor etwa 255 Millionen Jahren <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> des heutigen Europa<br />

zur Bildung des so genannten "Germanischen Beckens" als<br />

flache Einsenkung und Randmeer eines großen Ozeans, der<br />

"Tethys" (Abb. 4). <strong>Die</strong> Landmassen der Erde waren zu dieser<br />

Zeit zum Großkontinent "Pangäa" vereinigt, der dann <strong>im</strong><br />

Laufe der Zeit zu den heutigen Kontinenten zerfallen ist. Das<br />

Germanische Becken erstreckte sich vom heutigen England<br />

und Skandinavien bis nach Polen, Süddeutschland und nach<br />

Burgund. Im Laufe der folgenden Jahrmillionen wurden hier<br />

die an die 1000 m mächtigen Sed<strong>im</strong>entschichten des Meso-<br />

zoikums (Erdmittelalter) in den Zeitabschnitten von Trias,<br />

Jura und Kreide abgelagert. Gegen Ende der Jura-Zeit vor<br />

etwa 145 – 140 Millionen Jahren haben sich Teile dieses<br />

Beckens in Süddeutschland über den Meeresspiegel heraus-<br />

gehoben und unser Land ist seitdem Abtragungsgebiet.<br />

Durch die stärkere Heraushebung von Vogesen, Schwarzwald<br />

und Odenwald kam es in der Tertiär-Zeit vor etwa 35 Millio-<br />

nen Jahren zum Einbrechen des Oberrheingrabens als Ge-<br />

wölbescheitelbruch. Innerhalb der europäischen Erdkrusten-<br />

platte entstand durch tektonische Vorgänge schließlich die<br />

"Süddeutschen Großscholle", die weite Bereiche von Baden-<br />

Württemberg und Bayern umfasst (Abb. 4)


<strong>Die</strong> tektonische Hebung von Südwestdeutschland führte<br />

zum Einschneiden der Flusssysteme von Rhein und Donau<br />

durch rückschreitende Erosion und zur Abtragung der Ge-<br />

steine. Im Bereich der Hochgebiete von Schwarzwald und<br />

Odenwald wurden die Sed<strong>im</strong>entschichten so tief abgetragen,<br />

dass die Gneise und Granite des alten Grundgebirges wieder<br />

zutage treten. <strong>Die</strong> starke Hebung von Schwarzwald und<br />

Odenwald führte zur Verkippung der ehemals weitgehend<br />

horizontal abgelagerten Sed<strong>im</strong>entschichten nach Südosten.<br />

Wegen der noch stärkeren Hebung des Südschwarzwaldes<br />

fallen die Schichten dort steiler ein, als in den mittleren und<br />

2.2 2.2 2.2 Der Der Aufbau Aufbau des des Untergrundes<br />

Untergrundes<br />

5<br />

nördlichen Landesteilen. Das führte in Verbindung mit der<br />

unterschiedlichen Abtragungsgeschwindigkeit der unter-<br />

schiedlich widerstandsfähigen Sed<strong>im</strong>entgesteine zur Bildung<br />

eines Schichtstufenlandes mit einer asymmetrischen Auffä-<br />

cherung der Schichtstufen. <strong>Die</strong>ses Zusammenspiel von He-<br />

bung und Schrägstellung durch Krustenbewegungen und<br />

der Abtragung der unterschiedlich harten und wasserdurch-<br />

lässigen Gesteinsschichten hat <strong>im</strong> Laufe der Jahrmillionen<br />

das "Schwäbisch-Fränkische Schichtstufenland" mit seinen<br />

Steilstufen und Verebnungsflächen geschaffen, das sich von<br />

der Donau bis zur Rhön erstreckt. (Abb. 7 und 8).<br />

Der Geologe nennt den inneren Bau des Untergrundes "Gebirge", auch wenn kein Bergland <strong>im</strong> geographischen Sinne aufragt. Im oberen<br />

Bereich der Erdkruste sind in Baden-Württemberg zwei übereinander liegende geologische Baueinheiten zu unterscheiden: Das ältere "kri-<br />

stalline Grundgebirge" (Grundgebirgssockel, Basement) und das jüngere "sed<strong>im</strong>entäre Deckgebirge" (Sed<strong>im</strong>enthülle).<br />

2.2.1 2.2.1 2.2.1 Grundgebirge<br />

Grundgebirge<br />

<strong>Die</strong> Gneise und Granite unter den Sed<strong>im</strong>entgesteinen wer-<br />

den als Grundgebirge bezeichnet. Es handelt sich um soge-<br />

nannte Kristallingesteine, bei denen sich die Mineralien bei<br />

der Gesteinsentstehung durch Kristallisation aus einer Ge-<br />

steinsschmelze oder durch Umkristallisation bei der Ge-<br />

steinsmetamorphose (Umwandlung) gebildet haben. <strong>Die</strong>se<br />

Mineralien sind <strong>im</strong> Gegensatz zu den oft sehr kleinen Mine-<br />

ralien der Sed<strong>im</strong>entgesteine, die durch Verwitterung und<br />

Abtragung zersetzt und zerrieben wurden oder sekundär<br />

neu entstanden sind, <strong>im</strong> Gestein oft gut sichtbar. In Baden-<br />

Württemberg sind die Grundgebirgsgesteine die Reste eines<br />

durch die Abtragung eingeebneten ehemaligen Faltengebir-<br />

ges. <strong>Die</strong>ses "Variszische Gebirge" bildete <strong>im</strong> Paläozoikum vor<br />

300 bis 400 Millionen Jahren über weite Bereiche des heu-<br />

tigen Europa ein Hochgebirge, ähnlich wie heute die Alpen.<br />

Bei der Abtragung dieses Gebirges vor etwa 250 - 300 Milli-<br />

onen Jahren sind die in der Tiefe liegenden Kristallingestei-<br />

ne freigelegt worden. In Baden-Württemberg besteht das<br />

Grundgebirge zu 2/3 aus Gneisen und zu 1/3 aus Graniten.<br />

Abb. Abb.3: Abb. : Blick Blick in in das das Erdinnere<br />

Erdinnere<br />

<strong>Die</strong> relativ starren Erdkrustenplatten werden durch<br />

langsame Konvektionsströmungen <strong>im</strong> heißen und<br />

plastischen Erdmantel bewegt.<br />

Aus D. Richter (1992): Allgemeine <strong>Geologie</strong>,<br />

4. Auflage. De Gruyter, Berlin.<br />

<strong>Die</strong> Gneise sind metamorphe Gesteine, die durch die Um-<br />

wandlung älterer Sed<strong>im</strong>entgesteine und Magmatite entstan-<br />

den sind. <strong>Die</strong> Ausgangsgesteine wurden durch tektonische<br />

Vorgänge in bis zu 15 Kilometer Tiefe versenkt, auf bis zu<br />

500 °C erhitzt und hohen Drücken ausgesetzt. Durch diese<br />

Beanspruchung haben sich andere Mineraliengefüge gebil-<br />

det (Rekristallisation), oder es sind vollkommen neue tempe-<br />

ratur- und druckstabile Mineralien entstanden. Alle vorher-<br />

gehenden Gesteinsstrukturen und Fossilien wurden dabei<br />

zerstört. Es kam aber nicht zur Gesteinsaufschmelzung.<br />

Metamorphe Gesteine sind oft an ihrer Schieferstruktur zu<br />

erkennen, die durch einseitig gerichteten Druck entstanden<br />

ist. <strong>Die</strong> Granite werden als plutonisch-magmatische Gesteine<br />

(Tiefengesteine, Erstarrungsgesteine, Intrusionsgesteine)<br />

bezeichnet. Sie sind während der variszischen Gebirgsbil-<br />

dung <strong>im</strong> Bereich von tektonischen Schwächezonen in glut-<br />

flüssigem Zustand aus großer Tiefe aufgestiegen, haben<br />

dabei die älteren Gneise durchschmolzen und sind dann<br />

langsam zu grobkörnigen Festgesteinen erstarrt.


Profilschnitt in Abb. 9, Seite 12<br />

Abb. Abb. 4: : <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> tektonischen tektonischen tektonischen Strukturen Strukturen in in Süddeutschland<br />

Süddeutschland<br />

6<br />

<strong>Die</strong> Süddeutsche Großscholle zwischen Oberrheingraben, Alpen, Böhmischer Großscholle und Rheinisch-Ardennischer Großscholle n<strong>im</strong>mt<br />

weite Teile von Baden-Württemberg und Bayern ein. Der tektonische Bau, also Brüche und Gräben, Mulden und Sättel, Gewölbe, Falten,<br />

Abschiebungen und Aufschiebungen und auch Gesteinsklüfte haben maßgeblichen Einfluss auf die Verwitterung und Abtragung und damit<br />

auf die Richtung der Flüsse und auf das Gesicht der Landschaft. Das kleine Bild rechts oben zeigt die Spannungsverhältnisse in Mitteleuropa.<br />

<strong>Die</strong> weißen Pfeile zeigen die Einspannung der Krustenteile (Blöcke), die schwarzen Pfeile deuten die Bewegung als Reaktion darauf an. Erd-<br />

bebengebiete sind schraffiert. Der nordwärts gerichtete Druck der afrikanischen Kontinentalplatte, der auch für die Auffaltung der Alpen<br />

verantwortlich ist, zerscherte die Europäische Kontinentalplatte in zahlreiche Brüche und Gräben. Das Schollenmosaik ist in fraktaler Hierar-<br />

chie vom Satellitenbild bis zur mikroskopischen Probe erkennbar. <strong>Die</strong> Bewegungen sind auch heute noch aktiv. Im Südschwarzwald können<br />

Hebungen von 0,1 mm pro Jahr gemessen werden, die Alpen heben sich mit ca. 1 mm pro Jahr.<br />

Aus: C. Stier, H. Behmel & U. Schollenberger (1989): Wüsten, Meere und Vulkane, Baden-Württemberg in Bildern aus der Erdgeschichte.<br />

Peter Grohmann, Stuttgart. Nach O.F. Geyer & M.P. Gwinner 1991 und W. Carlè (1950),<br />

<strong>Ludwigsburg</strong>


2.2.2 2.2.2 2.2.2 Deckgebirge<br />

Deckgebirge<br />

7<br />

<strong>Die</strong> über dem kristallinen Grundgebirge abgelagerten Sed<strong>im</strong>entgesteine (Sed<strong>im</strong>enthülle) werden als Deckgebirge bezeichnet. Das Grund-<br />

gebirge und die oft stark verfestigten bis felsartigen Sed<strong>im</strong>ente des Deckgebirges bis zum Ende der Tertiär-Zeit werden als "Grundschich-<br />

ten" bezeichnet. Darüber liegen die meistens locker gelagerten Sed<strong>im</strong>ente aus der Zeit des Quartärs vor 2,6 Mio. Jahren bis heute, die als<br />

"Deckschichten" bezeichnet werden.<br />

Sed<strong>im</strong>entäre Sed<strong>im</strong>entäre Grundschichten<br />

Grundschichten<br />

Während der langsamen Einsenkung des Germanischen<br />

Beckens <strong>im</strong> Zeitraum des Mesozoikums (Erdmittelalter) kam<br />

es zur Ablagerung von stellenweise über 1.000 m mächtigen<br />

Sed<strong>im</strong>entschichten, teils unter flacher Meeresbedeckung<br />

(marine bzw. überwiegend chemische und chemisch-<br />

biogene Sed<strong>im</strong>ente) und teils unter dem Einfluss von Fluss-<br />

systemen (terrestrische, fluviatile, l<strong>im</strong>nische bzw. überwie-<br />

gend klastische Sed<strong>im</strong>ente; siehe Erläuterung auf Seite 27).<br />

<strong>Die</strong> Kl<strong>im</strong>averhältnisse waren warm und trocken und oft<br />

wüstenhaft (arides Kl<strong>im</strong>a). <strong>Die</strong> Ursache für dieses Kl<strong>im</strong>a war<br />

die langsame Wanderung der europäischen Erdkrustenplatte<br />

seit dem Ende der Karbon-Zeit aus der tropisch-feuchten<br />

Äquatorregion nach Norden in die subtropische Wüsten-<br />

zone. <strong>Die</strong> Absenkung des Beckens wurde durch die Auf-<br />

schüttung der Sed<strong>im</strong>ente kompensiert, so dass die Sed<strong>im</strong>en-<br />

tationsoberfläche <strong>im</strong>mer knapp über dem Meeresspiegel oder<br />

flach darunter lag (Schelfmeer). <strong>Die</strong> weichen, feinkörnigen<br />

und locker gelagerten Sed<strong>im</strong>ente wurden mit der Zeit durch<br />

den Prozess der "Diagenese" (Verdichtung) verfestigt. <strong>Die</strong><br />

Sed<strong>im</strong>ente wurden durch den Druck der überlagernden<br />

Schichten entwässert und kompaktiert. Dann wurden in den<br />

winzigen Zwischenräumen der Sed<strong>im</strong>entkörner durch Lö-<br />

sungsvorgänge und durch Umkristallisation und Sammelkris-<br />

tallisation neue Kristalle gebildet, die das Sed<strong>im</strong>ent zu festem<br />

Deckschichten<br />

Deckschichten<br />

Gegen Ende der Tertiär-Zeit ist das warme Erdkl<strong>im</strong>a aus noch<br />

nicht genau bekannten Gründen kälter geworden. Während<br />

der Zeitperiode des Quartärs (2,6 Mio. Jahre bis heute) wur-<br />

den <strong>im</strong> "Pleistozän" (Eiszeitalter) in ganz Deutschland die<br />

vielfältigen Deckschichten-Sed<strong>im</strong>ente der Kaltzeiten und der<br />

dazwischen liegenden Warmzeiten auf den wesentlich älteren<br />

Grundschichten abgelagert. In mindestens 8 Kaltzeiten (Gla-<br />

ziale) von jeweils etwa 100.000 bis 200.000 Jahren Dauer<br />

schoben sich mächtige Gletscher vom skandinavischen<br />

Schild nach Norddeutschland vor. In Oberschwaben und<br />

Bayern traten die Gletscher aus den Alpen ins Flachland und<br />

stellenweise bis über die Donau heraus. Der Feldberg <strong>im</strong><br />

Südschwarzwald trug dann ebenfalls eine Eiskappe und die<br />

Hochlagen <strong>im</strong> Nordschwarzwald waren mit kleinen Kar-<br />

Gletschern bedeckt. <strong>Die</strong> Gletscher hinterließen bei jedem<br />

Vorstoß ihre Ablagerungen aus Moränen, Beckentonen, San-<br />

den und Flussschottern. In den nicht vom Eis bedeckten<br />

sogenannten "Periglazialgebieten", so auch in <strong>Ludwigsburg</strong>,<br />

Gestein verkittet haben. <strong>Die</strong> Sed<strong>im</strong>ente des Mesozoikums<br />

werden in die Zeitperioden Trias (Buntsandstein, Muschel-<br />

kalk, Keuper), Jura und Kreide untergliedert. Im außeralpi-<br />

nen Deutschland wird die Trias als "Germanische Trias"<br />

bezeichnet, <strong>im</strong> Gegensatz zur "Alpinen Trias", die <strong>im</strong> weiter<br />

südlich gelegenen Meeresbecken der Tethys abgelagert<br />

wurde. Am Übergang von der Jura-Zeit in die Kreide-Zeit vor<br />

etwa 145 bis 140 Mio. Jahren kam es in Süddeutschland zur<br />

Heraushebung der Erdkruste über den Meeresspiegel und<br />

damit zum Ende der Sed<strong>im</strong>entation. Mögliche Ablagerungen<br />

aus der Kreide-Zeit sind hier der Abtragung zum Opfer gefal-<br />

len. In der Zeitära des Känozoikums (Erdneuzeit) hat sich vor<br />

40 bis 5 Millionen Jahren während der Tertiär-Zeit das Al-<br />

penvorland der Schweiz, Oberschwabens und Bayerns abge-<br />

senkt. Ursache waren Massenausgleichsvorgänge <strong>im</strong> Zuge<br />

der alpinen Gebirgsbildung. In diesem so genannten "Nord-<br />

alpinen Molassebecken" (mollis = weich) wurde der Abtra-<br />

gungsschutt der rasch aufsteigenden Alpen als bis zu 5.000<br />

m mächtige, sandig-tonige und örtlich konglomeratische<br />

Schichten unter flacher Meeresbedeckung und durch Flüsse<br />

und Schichtfluten abgelagert. Auch der einbrechende Ober-<br />

rheingraben wurde in dieser Zeit vom Meer überflutet und<br />

mit bis über 3.000 m mächtigem Abtragungsschutt aufge-<br />

füllt.<br />

herrschte ein kaltes und trockenes Tundra- und Steppenkli-<br />

ma mit bis zu 100 m tiefem Permafrost und einem spärli-<br />

chen Bewuchs mit Gräsern und Sträuchern. Auf dieser Land-<br />

oberfläche haben sich durch sommerliche Frost-/Tau-<br />

wechsel und Verwitterungs-, Umlagerungs- und Fließvorgän-<br />

ge Fließerden und Frostschuttdecken gebildet. Darüber wur-<br />

den in weiten Bereichen feinkörnige Lösssed<strong>im</strong>ente durch<br />

Staubstürme abgelagert. An den Talflanken lagerte sich<br />

Hangschutt ab und in den Flusstälern wurden sandige Schot-<br />

ter sed<strong>im</strong>entiert. <strong>Die</strong> Kaltzeiten wurden von den etwa 10.000<br />

bis 20.000 Jahre andauernden Warmzeiten (Interglaziale)<br />

unterbrochen. Im dann warmen und feuchten Kl<strong>im</strong>a waren<br />

die kaltzeitlichen Ablagerungen besonders intensiv der Ver-<br />

witterung und Bodenbildung ausgesetzt. <strong>Die</strong> Jetzt-Zeit wird<br />

innerhalb der Quartär-Zeit als "Holozän" bezeichnet und zählt<br />

seit dem Ende der "Würm-Kaltzeit" vor 11.590 Jahren. Das<br />

Holozän ist eine Warmzeit, auf die in wenigen tausend Jah-<br />

ren vermutlich in die nächste Kaltzeit folgen wird.


Ära<br />

Känozoikum<br />

Mesozoikum<br />

Paläozoikum<br />

Zeitsystem Zeitserie<br />

Quartär<br />

Tertiär<br />

Kreide<br />

Jura<br />

Trias<br />

Perm<br />

Karbon<br />

Devon<br />

Silur<br />

Ordovicium<br />

Kambrium<br />

Präkambrium<br />

(Proterozoikum,<br />

Archäikum,<br />

Hadäikum)<br />

Holozän<br />

Pleistozän<br />

(Eiszeiten)<br />

Pliozän<br />

Miozän<br />

Eozän<br />

Oligozän<br />

Paläozän<br />

Oberkreide<br />

Unterkreide<br />

8<br />

Zeitgruppe<br />

nicht schraffiert<br />

= überwiegend Meer<br />

-> Ablagerung von Sed<strong>im</strong>enten<br />

schraffiert<br />

= Festland<br />

-> überwiegend Abtragung<br />

gestrichelt<br />

= Tiefland<br />

-> überwiegend Ablagerung<br />

Talauen,<br />

Schuttsed<strong>im</strong>ente,<br />

Löss, Beckentone<br />

Schotter, Moränen<br />

lokal<br />

Sed<strong>im</strong>ente<br />

Oberjura Weißer Jura<br />

Mitteljura Brauner Jura<br />

Unterjura Schwarzer Jura<br />

Obertrias Keuper<br />

Mitteltrias Muschelkalk<br />

Untertrias Buntsandstein<br />

Oberperm Zechstein<br />

Mittel- und<br />

Unterperm<br />

Rotliegendes<br />

lokal Sed<strong>im</strong>ente, Granite<br />

Gneise, Anatexite<br />

Auffaltung der Alpen<br />

Ausgangsgesteine der<br />

Grundgebirgsgneise:<br />

Grauwacken, Tonsed<strong>im</strong>ente,<br />

Tuffe<br />

<strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> an der Oberfläche anstehende Gesteine<br />

... abgetragene Gesteinsschichten<br />

... in der Tiefe anstehende Gesteine<br />

- sed<strong>im</strong>entäres Deckgebirge und kristallines Grundgebirge<br />

(Granite und Gneise des Variszischen Gebirges und älterer<br />

Zeit-Perioden)<br />

Alter<br />

in Mio.<br />

Jahre<br />

11.590 a<br />

2,6 (1,8)<br />

66<br />

100<br />

146<br />

161<br />

176<br />

200<br />

237<br />

245<br />

251<br />

260<br />

299<br />

359<br />

416<br />

444<br />

488<br />

542<br />

Alter der<br />

Erde<br />

ca. 4,55<br />

Milliarden<br />

Jahre<br />

Abb. Abb. 5: : Geologische Geologische Zeittafel Zeittafel und und geologische geologische Ereignisse Ereignisse in in Südwestdeutschland<br />

Südwestdeutschland<br />

Ereignisse<br />

in Südwest-<br />

deutschland<br />

Metamorphose <strong>im</strong> heutigen Grundgebirge Ablagerung des Deckgebirges des Zeit der landschaftlichen Formung<br />

südwestdeutschen Schichtstufenlandes<br />

Weltweite<br />

Gebirgsbildungen<br />

Ergänzt und aktualisiert nach: H. Behmel, M.P. Gwinner, K. Hinkelbein & W. Siewert (1979): <strong>Geologie</strong> (Eine Einführung für Studierende).<br />

Arb. Inst. Geol. Paläont. Univ. Stuttgart (Hrsg.), N.F. 73.<br />

Molasse<br />

Festland in SW-Deutschland<br />

Oberrheingraben<br />

����<br />

����<br />

����<br />

����<br />

����<br />

Meeresbedeckung in Südwestdeutschland<br />

Vulkanismus Vulkanismus<br />

Ältere Gebirgsbildungen Kaledonische G. Variszische Gebirgsbildung Alpidische Gebirgsbildung<br />

Entwicklung<br />

der Lebewelt<br />

Moderner Mensch<br />

seit ca. 250.000 a<br />

Erste Hominiden<br />

Älteste Wale<br />

Großes Artensterben<br />

durch Meteorit<br />

Dinosaurier sterben<br />

aus<br />

Älteste Affen<br />

Älteste Vögel<br />

Erste Säugetiere<br />

Meeresreptilien<br />

Dinosaurier<br />

Großes Artensterben<br />

durch Vulkanausbrüche,<br />

90% der<br />

Arten sterben aus<br />

Älteste Reptilien<br />

Kohlesümpfe<br />

Wirbeltiere erobern<br />

das Land<br />

Amphibien<br />

Älteste Fische<br />

Älteste Insekten<br />

Viele neue Arten<br />

entstehen<br />

Organismen ohne<br />

Zellkern, Bakterien<br />

Cyanobakterien<br />

Älteste Lebewesen vor<br />

ca. 3,5 Milliarden<br />

Jahren<br />

= größerer Vereisungsphasen in der Erdgeschichte<br />

= Artensterben-Großereignisse ("Big Five")<br />

= Meteoriteneinschläge von Nördlinger Riss<br />

und Steinhe<strong>im</strong>er Becken vor 15 Ma.<br />

Beide Krater stammen von einem Meteoriten,<br />

der sich geteilt hat.<br />

����<br />

����<br />

����<br />

����<br />

����


Perm<br />

299-251 Millionen Jahre (Ma)<br />

Oberjura<br />

157-146 Ma<br />

Germanisches Becken<br />

Buntsandstein<br />

251-243 Ma<br />

Kreide<br />

146-66 Ma<br />

Abb. Abb. Abb. 6: : : <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Verteilung Verteilung von von Land Land und und Meer Meer in in Deutschland<br />

Deutschland<br />

Paläogeographische Karten der Sed<strong>im</strong>entationsräume <strong>im</strong> Germanischen Becken für die Zeiträume von Perm bis Quartär.<br />

Seit dem Ende der Jura-Zeit sind weite Teile von Süddeutschland Festland.<br />

Ergänzt nach G. Bloos (1998) aus: E. Villinger (2005): Geo-Poster Baden-Württemberg,<br />

Grafiken zur <strong>Geologie</strong> und Erdgeschichte. CD-ROM. Landesamt für <strong>Geologie</strong>, Rohstoffe und Bergbau (LGRB), Freiburg.<br />

9<br />

?<br />

Muschelkalk<br />

243-235 Ma<br />

Tertiär<br />

66-2,6 Ma<br />

Keuper<br />

235-200 Ma<br />

Quartär<br />

2,6 Ma bis heute<br />

Dargestellt ist die Situation<br />

<strong>im</strong> Eiszeitalter (Pleistozän)<br />

Glazialgebiete in<br />

Norddeutschland<br />

eisfrei (periglazial)<br />

Alpen-Vergletscherung


<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Abb. Abb. 7: : <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Erdgeschichte Erdgeschichte von von Baden Baden-Württemberg<br />

Baden Württemberg<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Paläogeographische Blockbilder der Landschaften für die Zeitabschnitte von Bundsandstein, Muschelkalk, Keuper und Tertiär<br />

Während der Buntsandstein<br />

Buntsandstein-Zeit<br />

Buntsandstein<br />

Buntsandstein Zeit war das Germanische Becken eine Aufschüttungsfläche mit einem<br />

wüstenartigen Kl<strong>im</strong>a. Aus den randlichen Hochgebieten haben Flüsse sandige Sed<strong>im</strong>ente mit Tonen und<br />

Geröllen überwiegend als Schichtfluten in die oft abflusslose Tiefebene transportiert. Während der<br />

Muschelkalk schelkalk schelkalk-Zeit<br />

schelkalk Zeit drang das Meer in das Becken vor und lagerte Kalk- und Tonschlämme ab. Zur Zeit<br />

des Mittleren Muschelkalks war das Randmeer zeitweise vom großen Ozean abgeschnitten, so dass das<br />

Meerwasser <strong>im</strong> trocken-heißen Kl<strong>im</strong>a (arides Kl<strong>im</strong>a) verdunstete und sich Evaporitsed<strong>im</strong>ente aus Gips,<br />

Anhydrit und Steinsalz abgesetzt haben. Zur Keuper Keuper-Zeit Keuper<br />

Zeit Zeit herrschten festländische Ablagerungsverhältnisse<br />

mit gelegentlichen marinen Einflüssen bei einem oft trockenen und kontinentalen Kl<strong>im</strong>a vor. Zur<br />

Zeit des Gipskeupers kam es zur Ausscheidung von Gips und Anhydrit <strong>im</strong> verdunstenden Meerwasser.<br />

<strong>Die</strong> höheren Keuperschichten werden von mächtigen Tonmergel-Sed<strong>im</strong>enten und von Sandsteinlagen<br />

aufgebaut, die von Flusssystemen in das Becken transportiert wurden.<br />

10<br />

Rhein-<br />

graben<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Blockbilder nach C. Stier, H. Behmel & U. Schollenberger (1989): Wüsten, Meere und Vulkane,<br />

Baden-Württemberg in Bildern aus der Erdgeschichte. Peter Grohmann, Stuttgart.<br />

Zur Jura Jura-Zeit Jura Zeit drang wieder das Meer in das Germanische Becken vor und lagerte in einem flachen bis<br />

tiefen Schelfmeer Ton- und Kalkschlämme und mächtige Riffkalke ab (kein Bild). Gegen Ende der Jura-<br />

Zeit und mit Begin der Kreide Kreide-Zeit Kreide<br />

Zeit Zeit vor etwa 145 bis 140 Mio. Jahren wurde unser Land Abtragungsgebiet<br />

(kein Bild). Auf dem Festland entwickelte sich durch die Erosion der schräg gestellten und unterschiedlich<br />

widerstandsfähigen Sed<strong>im</strong>entschichten das Schwäbisch-Fränkische-Schichtstufenland. Der Stress der<br />

afrikanisch-europäischen Plattenkollision während der Tertiär Tertiär-Zeit Tertiär<br />

Zeit vor etwa 40 Millionen Jahren führte<br />

zum Einbrechen der europäischen Grabensysteme und zur Heraushebung der Grabenränder von<br />

Schwarzwald und Vogesen. Im Oberrheingraben wurden unter Meeresbedeckung bis zu 3.000 m mächti-<br />

ge Sed<strong>im</strong>ente abgelagert. Im Alpenvorland wurden der bis zu 5.000 m mächtige Abtragungsschutt der<br />

Alpen <strong>im</strong> teils marinen, teils l<strong>im</strong>nisch-fluviatil geprägten Molassebecken abgelagert.<br />

Alb<br />

Molassebecken


Schnittlage<br />

in Abb. 9<br />

Oberrhein-<br />

Graben<br />

Schwarzwald<br />

Grundgebirge<br />

Baar<br />

Klettgau<br />

Kraichgau<br />

Deckgebirge<br />

Odenwald<br />

Gäu<br />

Hegau<br />

Neckar-<br />

becken<br />

Bauland<br />

Schwäbische<br />

Alb<br />

Schwäbisch-<br />

Fränkischer<br />

Wald<br />

Alb<br />

Oberschwaben<br />

11<br />

Hohenloher Ebene<br />

Molasse-<br />

becken<br />

Meteoriten-<br />

Krater von<br />

Nördlinger Ries<br />

und<br />

Steinhe<strong>im</strong>er-<br />

Becken<br />

Abb. Abb. 8: : Baden Baden-Württemberg Baden Württemberg heute heute heute - <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> geologische geologische Anatomie Anatomie unseres unseres La Landes La des des<br />

Östlich der fluviatilen Terrassenlandschaft des Oberrheingrabens erhebt sich das stark zertalte kristalline<br />

Grundgebirge Grundgebirge (rot) und bildet das kuppige Mittelgebirge von Schwarzwald und Odenwald. Im Nordschwarzwald<br />

und <strong>im</strong> Odenwald liegt der Buntsandstein (beige) als älteste und erste sed<strong>im</strong>entäre Schichtstufe<br />

auf dem Grundgebirge und leitet den Übergang von der Grundgebirgslandschaft zur nach Osten<br />

folgenden Schichtstufenlandschaft ein. Über dem Buntsandstein folgt die Stufe und Verebnungsfläche des<br />

z.T. verkarsteten Muschelkalks (rosa), der zusammen mit dem geringmächtigen Lettenkeuper Lettenkeuper (gestichelte<br />

Linie in der Abb. rechts) die weiten Gäuflächen und das Neckarbecken bildet. Darüber folgt die Schichtstu-<br />

fe des Gipskeupers Gipskeupers und des des Sandsteinkeupers (grün), deren Hochflächen die bewaldeten Keuperbergländer<br />

rund um Stuttgart und Heilbronn und den Schwäbisch-Fränkischen Wald bilden. Das Ausgrei-<br />

fen der Keuperschichtstufe nach Westen <strong>im</strong> Glemswald bei Leonberg wird durch die Reliefumkehr <strong>im</strong><br />

Fildergraben verursacht.<br />

Rheingraben<br />

Quartär +<br />

Tertiär<br />

Murg<br />

Perm,+<br />

Karbon<br />

Buntsandstein<br />

Muschelkalk,<br />

teils mit<br />

Lettenkeuper<br />

Nordschwarzwald<br />

Kraichgau<br />

Nagold<br />

Keuper<br />

Oberes Gäu<br />

Heckengäu<br />

Heuchelberg<br />

Zabergäu<br />

Stromberg<br />

Keuper<br />

Enz<br />

S t r o h g ä u<br />

Stuttgart<br />

Glemswald<br />

Keuper<br />

Schönbuch<br />

Filder<br />

Unterjura<br />

Gneise<br />

Keuper<br />

+ Grani-<br />

Muschelkalk,<br />

te teils mit<br />

Lettenkeuper<br />

Mitteljura<br />

Keuper<br />

Löwensteiner<br />

Berge<br />

Oberjura<br />

Schwäb. Alb<br />

Geologische Reliefbilder ergänzt nach G. Wagner & A. Koch (1961), bearbeitet durch R. Hüttner. Quelle: LGRB.<br />

Über dem Keuper liegen die geringmächtigen Tonsteine, Mergelsteine und Sandsteine des Unterjuras Unterjuras Unterjuras Unterjuras<br />

(blaugrau).Darüber bilden <strong>im</strong> Alb-Vorland die mächtigen Tonsteinserien des Mitteljuras (braun) den Anstieg<br />

zur markanten Schichtstufe der Schwäbischen Alb. Der Felstrauf der Schwäbischen Alb wird von den<br />

verkarsteten Karbonatgesteinen des Oberjuras Oberjuras (hellblau) gebildet, die den derzeitigen Haupterosionsrand<br />

der Jurastufe in Baden-Württemberg markieren. <strong>Die</strong> roten Punkte (Auswahl) <strong>im</strong> Vorland und auf der Alb<br />

sind alte Vulkan Vulkan-Tuff Vulkan<br />

Tuff Tuff-Schlote Tuff Schlote des Kirchhe<strong>im</strong>-Uracher Vulkangebiets aus der Tert Tertiär Tert<br />

är är-Zeit. är Zeit. Zeit. <strong>Die</strong> zunächst<br />

kuppige und ab der Klifflinie ebene Hochfläche der Alb geht entlang der Donau in die teils hügelige und<br />

teils flächige Akkumulationslandschaft von Oberschwaben über. <strong>Die</strong>se wird von den mächtigen Sand- und<br />

Tonschichten des Molassebeckens aus der Tertiär Tertiär-Zeit Tertiär<br />

Zeit Zeit (gelb) aufgebaut. <strong>Die</strong> tertiären Schichten werden<br />

großteils von den Moränenzügen, Schotterflächen, Beckentonablagerungen und Torfflächen des Pleist Pleisto- Pleist o<br />

zäns zäns (Eiszeitalter) (Eiszeitalter) und von Ablagerungen des Hol Holozäns Hol zäns (Jetztzeit) (Jetztzeit) (ocker) bedeckt.<br />

Neckar<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Murr<br />

Backnanger<br />

Bucht Berglen<br />

Schurwald<br />

Fils<br />

Rems<br />

Alb-Vorland


12<br />

West Ost Nord Süd<br />

Profil- Knick<br />

Nord-Vogesen Rheingraben Nord-Schwarzwald Gäu Filder Schwäbische Alb Oberschwaben Thurgau Alpen<br />

Merkur Achalm Tautschbuch Höchsten Hoher Kasten<br />

Rhein Murg Nagold Neckar Donau Bodensee<br />

Haguenau Baden-Baden Liebenzell <strong>Ludwigsburg</strong> Stuttgart Mengen St. Gallen<br />

ehemalige Gletscherbedeckung<br />

Grundgebirge Tertiäre Grabenfüllung Permokarbon Buntsandstein Muschelkalk Tertiäre Vulkanschlote Keuper Unter- Mittel- Oberjura<br />

Abb. Abb. 9: : Geologische Geologischer Geologische r Profil Profilschnitt Profil schnitt Rheingraben Rheingraben - Schichtstufenland Schichtstufenland - Oberschwaben Oberschwaben - Alpen<br />

Alpen<br />

Der Profilschnitt zeigt vereinfacht und überhöht die Lage der Sed<strong>im</strong>entschichten über dem Grundgebirge in Baden-Württemberg.<br />

<strong>Die</strong> Schnittlage ist in Abb. 6 eingezeichnet.<br />

Süddeutsche Großscholle<br />

Bei der Abtragung des variszischen Gebirges in Südwestdeutschland während der Perm-Zeit vor ca. 250 –<br />

300 Mio. Jahren wurden die über dem Grundgebirge liegenden Gesteine aus den Zeitperioden von Devon<br />

und Karbon bis auf örtliche Reste entfernt. Dabei kam es zur Ablagerung von grobkörnigen terrestrischen<br />

Sed<strong>im</strong>enten in langgestreckten Senken (Rotliegendes) und zu flächenhaften marinen und terrestrischen<br />

Ablagerungen <strong>im</strong> Norden von Baden-Württemberg (Zechstein). Während der anschließenden Einsenkung<br />

des Germanischen Beckens wurde in den Zeitabschnitten von Trias (Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper)<br />

und Jura eine an die 1000 m mächtige Sed<strong>im</strong>enthülle flächig auf dem Grundgebirgssockel abgelagert. Ab<br />

dem Ende der Jura-Zeit hat sich das Gebiet des Rheinischen Schildes <strong>im</strong> Zentrum von Europa aus dem<br />

Meer herausgehoben. Im Bereich des Südschwarzwaldes kam es zu einer lokalen Aufwölbung, verursacht<br />

durch thermische Konvektionsprozesse <strong>im</strong> oberen Erdmantel (Manteldiapir). Als Folge dieser Heraushebung<br />

ist in der Tertiär-Zeit vor etwa 35 Mio. Jahren der 300 km lange und bis zu 50 km breite Oberrheingraben<br />

als Gewölbescheitelbruch entstanden. <strong>Die</strong> Sed<strong>im</strong>entgesteine auf den herausgehobenen Grabenschultern<br />

von Vogesen, Schwarzwald und Odenwald wurden nun rasch abgetragen. Im stärker herausgehobenen<br />

mittleren und südlichen Schwarzwald werden heute weite Teile der Mittelgebirgslandschaft von den Gneisen<br />

und Graniten des Grundgebirges aufgebaut. Im nördlichen und östlichen Schwarzwald bedecken die Sedi-<br />

mentgesteine der Schichtstufe des Buntsandsteins viele Bergrücken und reichen oft bis in die Täler. Der<br />

Rheingraben war während der Tertiär-Zeit vom Meer überflutet und wurde mit bis zu 3.000 m mächtigen<br />

Sed<strong>im</strong>enten gefüllt. Durch die ungleichmäßige Hebung von Schwarzwald und Odenwald in Verbindung mit<br />

Pleistozäne und holozäne Sed<strong>im</strong>ente Subalpine Molasse<br />

der Einsenkung des Nordalpinen Molassebeckens wurden die Sed<strong>im</strong>entschichten in Baden-Württemberg nach<br />

ihrer Ablagerung nach Südosten verkippt. Das hat zusammen mit der Abtragung der unterschiedlich erosionsbe-<br />

ständigen Gesteine zur Bildung eines nach Nordosten asymmetrisch aufgefächerten Schichtstufenlandes ge-<br />

führt. Unter der Schwäbischen Alb und unter Oberschwaben n<strong>im</strong>mt das Schichtfallen zum Molassebecken hin<br />

zu (Molasseflexur). Das Molassebecken hat sich in der Tertiär-Zeit als Massenausgleichsbewegung zu den rasch<br />

aufsteigenden Alpen eingesenkt und war zeitweise vom Meer überflutet. <strong>Die</strong>se Akkumulationslandschaft n<strong>im</strong>mt<br />

bis heute den Abtragungsschutt der Alpen auf, und es wurden sandig-tonige und z.T. konglomeratische Sedi-<br />

mente mit einer Mächtigkeiten von bis zu 5.000 Meter abgelagert. Vor dem Alpenrand biegt die Schichtlagerung<br />

der Molasse um und bildet die "Aufgerichtete Molasse". Ursache dafür sind die sich nach Norden vorschieben-<br />

den Alpen, die die Molasseschichten verbiegen, stauchen, falten, abscheren und überschieben. <strong>Die</strong> gefalteten<br />

und abgescherten Bereiche bilden als alpenparallele Hügelketten eine Schichtrippenlandschaft und werden<br />

"Subalpine Molasse oder Faltenmolasse" genannt. Während der Auffaltung der Alpen wurden ältere Flysch-<br />

Sed<strong>im</strong>ente über die tertiäre Faltenmolasse überschoben. Der Flysch entstand während der Kreide-Zeit durch<br />

marine Trübeströme (Turbidite) <strong>im</strong> Meeresbecken der Tethys. Auch die Felsgesteine der Helvetischen Decke,<br />

die am Hohen Kasten über dem weichen Flysch liegen, stammen aus der Kreide-Zeit. In Oberschwaben und <strong>im</strong><br />

Thurgau werden die Molasseschichten großteils von den Moränen- und Schmelzwassersed<strong>im</strong>enten und von den<br />

tonig-torfigen Beckenfüllungen des Eiszeitalters(Pleistozän) sowie von den jüngsten Ablagerungen aus der<br />

aktuellen Zeit des Holozäns bedeckt.<br />

Helvetikum<br />

Profilschnitt verändert nach O.F. Geyer & M.P. Gwinner (1991):<br />

<strong>Geologie</strong> von Baden-Württemberg. Schweizerbart, Stuttgart.


3. 3. <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> <strong>Geologie</strong> <strong>Geologie</strong> in in Ludwi <strong>Ludwigsburg</strong> Ludwi gsburg<br />

In den Zeitperioden von Oberkarbon bis Perm vor 326 bis 251 Millionen Jahren wurde das variszische Hochgebirge abgetragen. <strong>Die</strong> Abtra-<br />

gungsprodukte wurden in Baden-Württemberg als grobkörniger terrestrischer Schutt (Rotliegendes) in langgestreckten Senken abgelagert. Im<br />

nördlichen Baden-Württemberg wurden marine Karbonate und terrestrische Sed<strong>im</strong>ente (Zechstein) in einem Meeresbecken sed<strong>im</strong>entiert. Eine<br />

Kette von Vulkanen hat große Mengen an Lava und Tuffen ausgestoßen und abgelagert. Im sich dann weiter ausdehnenden und einsinkenden<br />

Germanischen Becken wurden in den Zeiten von Trias und Jura und stellenweise während der Kreide-Zeit abwechselnd kontinentale und<br />

marine Sed<strong>im</strong>ente weitgehend horizontal abgelagert. <strong>Die</strong> Mächtigkeit dieser Sed<strong>im</strong>entschichten schwankt zwischen den Randbereichen und<br />

dem Beckeninneren. In der nachfolgenden Beschreibung werden die Schichtmächtigkeiten <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> angegeben.<br />

3.1 3.1 Buntsandstein Buntsandstein (251 251 bis 24 243 24<br />

Millionen Millionen Jahre)<br />

Jahre)<br />

Der Buntsandstein ist die älteste und unterste Sed<strong>im</strong>entstufe <strong>im</strong> Schichtstufenland. Er bildet die Hochflächen des Buntsandstein-<br />

Schwarzwaldes und -Odenwaldes und <strong>im</strong> Nordschwarzwald die Hochlagen von Schliffkopf, Hornisgrinde, Merkur und Hohloh.<br />

Über der durch Erosion eingeebneten Rumpffläche des<br />

Grundgebirges und den Ablagerungsresten der Karbon- und<br />

Perm-Zeit wurden die Schichten des Buntsandsteins bei<br />

einem wüstenartigem Kl<strong>im</strong>a in einer Landschaft vergleichbar<br />

mit Inner-Australien flächig und diskordant abgelagert. <strong>Die</strong><br />

oft rötlich gefärbten und grob- bis feinkörnigen Sandsteine<br />

mit Geröllen und Tonsteinlagen wurden von Flüssen aus den<br />

randlichen Hochgebieten in breiten Schwemmfächern als<br />

Schichtfluten in die Ebene des Germanischen Beckens ge-<br />

3.2 3.2 Muschelkalk Muschelkalk Muschelkalk (24 24 243 24 3 bis 235 Millionen Jahre)<br />

schüttet (klastisch-fluviatile Sed<strong>im</strong>entation). <strong>Die</strong> Grenze zum<br />

jüngeren Muschelkalk bilden die unter Meereseinfluss abge-<br />

lagerten Röt-Tone. In <strong>Ludwigsburg</strong> liegen die knapp 300 m<br />

mächtigen Gesteine des Buntsandsteins ca. 140 bis 240 m<br />

unter der Geländeoberfläche. <strong>Die</strong> obersten Schichten des<br />

Buntsandsteins, die Röt-Tone und der Plattensandstein wur-<br />

den bei den Mineralwasserbohrungen in <strong>Ludwigsburg</strong>-<br />

Hoheneck und <strong>im</strong> ehemaligen Mathildenhof in der Rosen-<br />

straße bei ca. 60 mNN angebohrt (Abb. 20).<br />

Der Muschelkalk ist die zweite Schichtstufe in Baden-Württemberg und bildet zwischen Klettgau und Bauland die Neckar- und Taubergäu-<br />

platten. Während der Muschelkalkzeit kam es durch den Anstieg des Meersspiegels zur Überflutung des Germanischen Beckens durch ein<br />

flaches Randmeer des großen Tethys-Meeres (Meer zwischen dem damaligen Afrika und Eurasien). Bei trocken-warmen Kl<strong>im</strong>averhältnissen,<br />

ähnlich denen <strong>im</strong> Persischen Golf wurden in dem stark salzhaltigen Meerwasser feinkörnige Ton- und Karbonatschlämme, karbonatische<br />

Schalenreste von Meerestieren und evaporitische Sed<strong>im</strong>ente abgelagert (chemisch-biogene, bioklastische und chemische Sed<strong>im</strong>ente).<br />

Der Untergrund der Gäuflächen wird von den etwa 55 m<br />

mächtigen Mergel-, Kalk- und Dolomitschichten des Unteren<br />

Muschelkalks aufgebaut, der in <strong>Ludwigsburg</strong> nicht zutage<br />

tritt. Der etwa 65 m mächtige Mittlere Muschelkalk besteht<br />

zu einem großen Teil aus evaporitischen Gesteinen (Anhydrit,<br />

Gips und Steinsalz) und aus Dolomitsteinbänken. <strong>Die</strong> Evapo-<br />

rite wurden durch Ausfällung aus dem verdunstenden Meer-<br />

wasser in einer abgegrenzten Meeresbucht mit verringertem<br />

Wasseraustausch abgelagert. In den Landesteilen, wo heute<br />

die Bedeckung durch höhere Gesteinsschichten ganz oder<br />

teilweise abgetragen ist, wurden die Salzgesteine des Mittle-<br />

ren Muschelkalks durch das Grundwasser ausgelaugt. Hier<br />

sind nur noch die schluffig-tonigen Lösungsrückstände übrig<br />

geblieben. Auch die Gips- und Anhydritgesteine befinden<br />

sich hier <strong>im</strong> Stadium der Auslaugung (Zellendolomite), was<br />

gelegentlich zur Bildung von Lösungshohlräumen mit Durch-<br />

brüchen bis zur Erdoberfläche führt (Erdfälle, Dolinen). <strong>Die</strong>se<br />

Verhältnisse treffen auch auf den <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> zu. <strong>Die</strong><br />

Schichtgrenze zur Basis des Oberen Muschelkalks liegt etwa<br />

15 - 25 m unter der Talauen-Oberfläche des Neckartals. Der<br />

etwa 85 m mächtige und v.a. <strong>im</strong> Nahbereich zum Vorfluter<br />

oft verkarstete Obere Muschelkalk wird in seinem obersten<br />

13<br />

Teil vom 5 - 10 m mächtigen, gelbgrauen und oft kavernösen<br />

Trigonodusdolomit gebildet. Darunter folgen unterschiedlich<br />

mächtige, gut gebankte und geklüftete Kalksteine. <strong>Die</strong>se<br />

bestehen teils aus feinkörnigen kristallinen Kalken, die sich<br />

aus sauerstoffarmen Kalkschlämmen gebildet haben und<br />

teils aus zertrümmerten Gehäuseresten von Meerestieren<br />

(bioklastische Kalke, Schalentrümmerkalke). Im Unteren<br />

Hauptmuschelkalk findet man oft Kalksteinbänke, die fast<br />

vollkommen aus versteinerten Stielgliedern von Seelilien auf-<br />

gebaut sind, sogenannte Trochitenkalke. <strong>Die</strong> hell- bis dun-<br />

kelgrauen und graublauen Kalksteinbänke werden durch<br />

dünne und dunkel gefärbte Tonmergelsteinfugen voneinan-<br />

der getrennt. <strong>Die</strong>se Wechsellagerung macht eine gute li-<br />

thostratigraphische Gliederung des Oberen Muschelkalks<br />

über weite Bereiche möglich. <strong>Die</strong> Strohgäufläche wurde<br />

durch den Schwäbisch-Fränkischen-Sattel tektonisch empor<br />

gehoben. Hier mussten sich der Neckar und die Nebenflüsse<br />

tief in das Gestein einschneiden und winden sich in Mäan-<br />

dern durch die Täler. An den steilen Prallhängen der Flüsse,<br />

in <strong>Ludwigsburg</strong> zwischen Hoheneck und Poppenweiler, tre-<br />

ten die Gesteinsformationen des Oberen Muschelkalks als<br />

breite und stark zerklüftete Felsbänder zutage.


Stratigraphie<br />

Oberer Muschelkalk<br />

Obere<br />

Sulfat-<br />

schichten<br />

Zwischendolomit<br />

Steinsalz-<br />

Schichten<br />

Untere<br />

Sulfatschichten<br />

Untere<br />

Dolomite<br />

Liegende<br />

Kalkmergel<br />

Obere<br />

Dolomit-<br />

formation<br />

Salinar-<br />

formation<br />

Untere<br />

Dolomit-<br />

formation<br />

Unterer Muschelkalk<br />

Abb. Abb. 10 10: 10<br />

: Geologische Geologische Geologische Profile Profile des des Mittleren Mittleren Muschelkalks<br />

Muschelkalks<br />

Links: Mittlerer Muschelkalk in der Grundwasserbohrung Mathildenhof in <strong>Ludwigsburg</strong> mit ausgelaugten<br />

Steinsalzschichten und Sulfatschichten in fortschreitender Auslaugung.<br />

Rechts zum Vergleich: Mittlerer Muschelkalk in Stuttgart mit vollständiger Sulfat- und Salinarformation.<br />

Schichtprofile aus: H. Brunner (1998): Geologische Karte von Baden-Württemberg<br />

1 : 50 000, Erläuterungen zum Blatt Stuttgart und Umgebung. LGRB, Freiburg.<br />

14<br />

Abb. Abb. Abb. 11 11: 11 11:<br />

: Geologisches Geologisches Geologisches Standard Standardprofil Standard profil des des Oberen Oberen Oberen Muschelkalks Muschelkalks <strong>im</strong> <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Raum</strong> Stuttgart<br />

Stuttgart


3.3 3.3 Keuper Keuper (235 235 bis bis 200 200 Millionen Millionen Jahre)<br />

Jahre)<br />

Während der Keuper-Zeit wurden neben vereinzelten marinen Sed<strong>im</strong>enten überwiegend festländisch geprägte klastisch-fluviatile Sed<strong>im</strong>ente<br />

und Brackwassersed<strong>im</strong>ente in reliefarmen Flussebenen und in Seen bei einem tropisch-warmen und teils feuchten, teils trockenen Kontinen-<br />

talkl<strong>im</strong>a abgelagert. <strong>Die</strong>ser Ablagerungsraum war nur durch schmale und flache Pforten mit dem Weltmeer verbunden.<br />

Auf den Gäuflächen in Baden-Württemberg, so auch <strong>im</strong> Be-<br />

reich des Strohgäus und des Langen Feldes wird die breite<br />

Ausstrichsfläche des Oberen Muschelkalks oft von den wech-<br />

selnd mächtigen Erosionsresten des Lettenkeupers flächig<br />

bedeckt. Der Lettenkeuper (Unterkeuper) bildet keine eigene<br />

landschaftliche Schichtstufe und hat <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> je<br />

nach Abtragungszustand eine Mächtigkeit von wenigen Metern<br />

bis max<strong>im</strong>al 23 m. Er besteht aus einer engen Wechselfolge<br />

von geringmächtigen gelbgrauen und dolomitisierten Karbo-<br />

natsteinbänken, graugrünen bis roten Tonmergelsteinen und<br />

gelbgrauen Sandsteinbänken. Der Lettenkeuper bezeugt den<br />

Wechsel von der rein meeresgeprägten Muschelkalk-Zeit zu<br />

den stark festländisch beeinflussten Ablagerungsverhältnissen<br />

der Keuper-Zeit. <strong>Die</strong> Dolomitsteine und Sandsteine sind zum<br />

Teil sehr fossilreich. Im "Hohenecker Kalk", der <strong>im</strong> <strong>Raum</strong><br />

<strong>Ludwigsburg</strong> eine Flachwasserfazies des Lingula-Dolomits ist,<br />

wurden zahlreiche Versteinerungen von Muscheln und Wirbel-<br />

tieren gefunden. In der Innenstadt ist der Lettenkeuper <strong>im</strong><br />

Bereich des Tälesbachs schon stark abgetragen, während er<br />

<strong>im</strong> westlichen und östlichen Markungsgebiet bei Egloshe<strong>im</strong><br />

und Neckarweihingen/Poppenweiler und <strong>im</strong> südlichen <strong>Stadt</strong>-<br />

gebiet bis zum Salonwald oft bis zur vollen Mächtigkeit erhal-<br />

ten ist.<br />

Westlich des Neckars liegen über dem Lettenkeuper stellen-<br />

weise die Erosionsreste des ursprünglich über 100 m mächti-<br />

gen Gipskeupers (Mittelkeuper). <strong>Die</strong> Ursache für die starke<br />

Abtragung der Keuperschichten <strong>im</strong> westlichen Bereich von<br />

<strong>Ludwigsburg</strong> ist der "Schwäbisch-Fränkischen Sattel", der für<br />

die tektonische Hochlage der Schichten gegenüber der Umge-<br />

bung und der damit verbundenen verstärkten Abtragung ver-<br />

antwortlich ist. <strong>Die</strong> Gips- und Anhydritgesteine der ehemals<br />

ca. 15 m mächtigen Grundgipsschichten an der Basis des<br />

Gipskeupers wurden durch einsickerndes Niederschlagswas-<br />

ser aufgelöst und abgeführt, so dass hier nur noch bröckelige<br />

Tonsteine und tonig-karbonatische Lösungsrückstände, soge-<br />

nannte Zellendolomite übrig geblieben sind. Östlich des Ne-<br />

ckars ist der Gipskeuper am Lemberg in nahezu vollständiger<br />

Mächtigkeit erhalten. Er wird hier in einer tektonischen Tiefla-<br />

ge (Mulden- und Grabenbildung) unter einer Kappe aus Schilf-<br />

sandstein bis heute vor der Erosion geschützt. Der Gipskeuper<br />

am Lemberg besteht aus mächtigen rotbraunen, grünlichen<br />

oder olivgrau gefärbten Tonsteinserien mit bankigen und knol-<br />

ligen Lagen aus Sulfatgesteinen. Geringmächtige Dolomitstein-<br />

bänke und Steinmergelbänken durchziehen und untergliedern<br />

den Gipskeuper, z.B. Bochinger Bank, Bleiglanzbank und<br />

Acrodus-Corbula-Horizont. Entlang der zusammenhängenden<br />

Keuperbergländer rund um das Neckarbecken bildet der<br />

Gipskeuper den Fuß und Steilansteig der Keuperschichtstufe<br />

mit Streuobstwiesen und Weinbergen.<br />

<strong>Die</strong> Kuppe des Lembergs wird vom dort etwa 25 m mächtigen<br />

Schilfsandstein (Mittelkeuper) als Erosionsrest einer ehemals<br />

flächigen Bedeckung gebildet. <strong>Die</strong> Entstehung dieses Zeugen-<br />

berges wird in Kapitel 3.7 beschrieben. Den Namen erhielt der<br />

Schilfsandstein von den versteinerten Schachtelhalmresten,<br />

die man früher für Schilf hielt. <strong>Die</strong> feinkörnigen Sed<strong>im</strong>ente des<br />

Schilfsandsteins wurden von Flüssen aus dem weit entfernten<br />

baltisch-skandinavischen <strong>Raum</strong> herantransportiert und in<br />

einem großen, flachen und weit verzweigten Delta abgelagert<br />

(interferierendes Flussarmsystem). Wegen dieser Herkunft<br />

wird der Schilfsandstein, der als Grauwacke ausgebildet ist,<br />

auch als "Nordischer Sandstein" bezeichnet. Im Gegensatz<br />

zum grobkörnigen Stubensandstein (Arkose) des höheren<br />

Mittelkeupers, der wegen seine Herkunft aus dem damals<br />

näher und südöstlich gelegenen Vindelizischen Land als "Vin-<br />

delizischer Sandstein" bezeichnet wird. Der Schilfsandstein<br />

tritt in zwei Faziesausbildungen auf (Fazies = Gesicht): <strong>Die</strong><br />

"Flutfazies" wird von den bis zu 35 m mächtigen braunroten<br />

und grünlichen Sandsteinformationen gebildet, die innerhalb<br />

der schmalen und lang gestreckten Delta-Arme sed<strong>im</strong>entiert<br />

wurden. <strong>Die</strong> Ablagerungen der Delta-Arme haben sich in den<br />

unterlagernden Gipskeuper erosiv eingeschnitten und treten<br />

heute als von Nordosten nach Südwesten verlaufende rinnen-<br />

förmige Sandsteinstränge an den Rändern der Keuperberglän-<br />

der morphologisch als Verebnungsflächen in Erscheinung.<br />

<strong>Die</strong>se Sandsteinstränge zeichnen den ehemaligen Verlauf des<br />

Schilfsandstein-Deltas nach und können über weite Bereiche<br />

von Baden-Württemberg verfolgt werden. <strong>Die</strong> "Stillwasserfa-<br />

zies" wird von 5 - 20 Meter mächtigen dunkelrotbraunen und<br />

feinsandig-siltigen Tonsteinlagen gebildet, die in den Flach-<br />

wasserbereichen zwischen den Delta-Armen abgesetzt wur-<br />

den. Der Schilfsandstein am Lemberg besteht aus gut gebank-<br />

ten und feinkörnigen Sandsteinen der Flutfazies, an deren<br />

Basis dünnen Lagen der Stillwasserfazies vorkommen (Abb.<br />

17). <strong>Die</strong> Sandsteine zeigen oft eine Schrägschichtung und<br />

Rippelbildung, die durch die Ablagerung <strong>im</strong> fließenden Wasser<br />

entstanden ist. <strong>Die</strong> Verhältnisse zur Schilfsandsteinzeit sind<br />

mit denen <strong>im</strong> heutigen Mississippi Delta in Louisiana, USA<br />

vergleichbar. <strong>Die</strong> unterschiedlichen Farben der Keupergestei-<br />

<strong>Die</strong> flächig abgelagerten höheren höheren Keuperschichten Keuperschichten aus Schilfsandstein, Bunten Mergeln, Kieselsandstein, Stubensandstein, Knollenmergel<br />

und Rätsandstein bilden die Steillagen, Verebnungsflächen und Hochflächen der oft bewaldeten Keuperbergländer rund um das Neckarbe-<br />

cken. Sie sind in <strong>Ludwigsburg</strong> aber ebenso abgetragen, wie die noch höher liegenden und jüngeren Schichten des Juras.<br />

15<br />

ne werden <strong>im</strong> Anhang auf S. 31 erklärt.


Abb. Abb. 112:<br />

1 : Geologisches Standardprofil des Lettenkeupers <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Raum</strong> Stuttgart<br />

Stuttgart<br />

Schichtprofile aus: H. Brunner (1998): Geologische Karte von Baden-Württemberg<br />

1 : 50 000, Erläuterungen zum Blatt Stuttgart und Umgebung. LGRB, Freiburg.<br />

16<br />

Abb. Abb. 113:<br />

11<br />

: : Geologisches Geologisches Standardprofil Standardprofil des des Gipskeupers Gipskeupers <strong>im</strong> <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Raum</strong> Stuttgart<br />

Stuttgart


3. 3.4 3. 4 4 Quartär (2,6 (2,6 Millionen Millionen Jahre Jahre bis bis heute) heute)<br />

heute)<br />

<strong>Die</strong> heutige Landschaftsoberfläche wird fast überall von den<br />

0,5 bis über 10 m mächtigen und überwiegend wenig verfes-<br />

tigten Deckschichten aus der Zeit des Quartärs bedeckt. Das<br />

Quartär gliedert sich in das Pleistozän = Eiszeitalter vor ca.<br />

2,6 Millionen Jahren bis 11.590 Jahren und in das Holozän =<br />

Jetztzeit und Warmzeit seit 11.590 Jahren. Während der<br />

Kaltzeiten <strong>im</strong> Pleistozän gab es <strong>im</strong> heutigen Strohgäu nie<br />

eine Gletscherbedeckung. Der Boden in diesem Periglazial-<br />

gebiet mit Kl<strong>im</strong>averhältnissen wie heute in Nordsibirien war<br />

aber bis zu 100 m tief gefroren und mit Gräsern und niedri-<br />

gen Sträuchern bewachsen. In den kurzen Sommern tauten<br />

die Permafrostböden oberflächlich zu einer breiigen Masse<br />

auf und wurden durch Fließvorgänge (Solifluktion) <strong>im</strong> was-<br />

sergesättigten Boden und durch Frost-Tauwechsel aufgear-<br />

beitet und zu steinig-tonigen Fließerden und Schuttdecken<br />

umgelagert. Ton- und Mergelsteine wurden oberflächennah<br />

zu Verwitterungslehmen entfestigt. An den Talflanken ent-<br />

standen durch Frostverwitterung steinig-tonige Hanglehme<br />

und steiniger Hang- und Talschutt. Während der 2 bis 3 Riß-<br />

Kaltzeiten vor 400.000 - 125.000 Jahren und der Würm-<br />

Reste von Gipskeuper und Lettenkeuper<br />

Auffüllung: Lehmig-sandiger Schutt, Steine, Schlacken, Schadstoffe.<br />

Lösslehm: Entkalkter und verlehmter gelblich-brauner Löss<br />

(toniger Schluff).<br />

Löss: Während der Kaltzeiten durch Wind transportierter kalkhaltiger,<br />

gelblicher und poröser Schluff (= Korngröße zwischen Ton und Sand).<br />

Abschwemmmassen, Bachablagerungen, Talauen:<br />

Schluffig-tonige Zusammenschwemmungen mit Sand und Kies, weich bis breiig,<br />

oft mit organischen Bestandteilen, alte blombierte Tälchen.<br />

Fließerden und Wanderschutt: Kaltzeitliche Solifluktionsböden mit umgelagerten<br />

Keuper- und Muschelkalksteinen in bindiger Matrix aus feinsandigem Ton und Schluff.<br />

Kaltzeitliche Terrassenschotter: Sandige Flussschotter in unterschiedlicher Höhenlage<br />

über der Talaue, oft konglomeratisch verfestigt.<br />

Hanglehm: Wie Fließerde, aber an Abhängen und gelegentlich rutschend.<br />

Hangschutt: Wie Fließerde, aber mit höherem Steinanteil (Steingerüst).<br />

Kaltzeit vor 115.000 - 11.590 Jahren wurde feinkörniger<br />

Staub durch starke Südwestwinde aus den vegetationsfreien<br />

Schotterebenen des Oberrheingrabens ausgeblasen und auf<br />

den östlich gelegenen Steppen- und Tundraflächen des<br />

heutigen Strohgäus als Löss abgelagert. Wegen der perma-<br />

nenten tektonischen Hebung unseres Landes schnitten sich<br />

die Flüsse vor allem während der schmelzwasserreichen<br />

Phasen zu Beginn und am Ende der Kaltzeiten in die Land-<br />

schaft ein und hinterließen auf den Hochflächen und an den<br />

Talflanken Reste ihrer Schotterablagerungen als Höhen- und<br />

Terrassenschotter. <strong>Die</strong> sandigen Schotter in der Aue des<br />

Neckartals stammen aus der Würm-Kaltzeit und aus dem<br />

Holozän. <strong>Die</strong> 15 bis 20 m über der Talaue liegenden Schot-<br />

terterrassen stammen aus den Riß-Kaltzeiten, die höher<br />

liegenden Schotterreste stammen aus älteren Kaltzeiten<br />

(Abb. 14). Der über dem Neckarschotter liegende braune<br />

und feinsandige Auenlehm wurde durch Hochwasserereig-<br />

nisse vor allem <strong>im</strong> Altertum und <strong>im</strong> Mittelalter abgelagert.<br />

Ursache war die damals großflächig betriebene Waldrodung,<br />

die zu starken Bodenabschwemmungen geführt hat.<br />

Östlich von Poppenweiler an der Straße nach Hochdorf wurde früher in einer kleinen Kiesgrube Travertin abgebaut. Travertin (Sauerwasserkalk, Lapis<br />

tiburtinus, ein Werkstein, der auch östlich von Rom in Tibur abgebaut wurde) ist eine Quellkalkablagerung, die überwiegend während der Warmzeiten<br />

gebildet wurde. Das Grundwasser war hier mit aufsteigendem Kohlendioxid (CO2) aus dem Erdmantel angereichert und ist als kohlensaures Wasser<br />

(H2CO3) an einer tektonischen Störungszone ausgetreten. Durch das Entweichen des Kohlendioxids am Quellaustritt infolge der Temperaturzunahme<br />

und des Druckabfalls haben sich die eisenhaltigen und gelbbraun gebänderten Sauerwasserkalke, oft mit Einschlüssen von Pflanzen- und Tierresten<br />

gebildet. Das heute zugeschüttete Kiesvorkommen ist der Rest einer Schotterterrasse aus einer Kaltzeit vor den Riß-Kaltzeiten. Sehr bekannt sind die<br />

Travertinvorkommen von Stuttgart (Innenstadt, Bad Cannstatt, Münster), die als Werksteine abgebaut wurden. Der Travertin wurde dort an den Austritt-<br />

stellen der kohlesäurehaltigen Mineralquellen großflächig abgelagert. <strong>Die</strong>se Quellen sind seit etwa 500.000 Jahren <strong>im</strong> Bereich von Störungszonen des<br />

Fildergrabens aktiv und bilden das bedeutendste Mineralwassservorkommen in Deutschland.<br />

Lösslehm<br />

Höhenschotter<br />

Löss<br />

Fließerden,<br />

Wanderschutt<br />

Abschwemmmassen,<br />

Bachablagerungen,<br />

Talauen<br />

Talschutt: Grobe kaltzeitliche Schuttmassen am Talfuß (Gesteinsschutt) in tonig-, sandig-, schluffiger Grundmasse.<br />

Auenlehm: Feinsandig-tonige Schluffe mit organischen Bestandteilen (Hochflutsed<strong>im</strong>ente).<br />

Großteils <strong>im</strong> Altertum und Mittelalter infolge von Waldrodung und Ackerbau abgelagerte Abschwemmungen.<br />

Talkiese: Sandige, wenig gerundete Kiese mit Schlicklinsen (Neckarschotter). Teils während der Würm-Kaltzeit abgelagert.<br />

Abb. Abb. 14: 14: Quartäre Quartäre Quartäre Deckschichten Deckschichten auf auf den den Gäuflächen, Gäuflächen, in in Hangbereichen Hangbereichen und und <strong>im</strong> <strong>im</strong> Neckartal Neckartal Neckartal (schematisch und überhöht)<br />

17<br />

Gäuflächen, Innenstadt Neckartal<br />

Auffüllung<br />

Hanglehm<br />

Hangschutt<br />

Oberer<br />

Muschelkalk<br />

Kaltzeitliche Terrassenschotter:<br />

- Höhenschotter links (Wende Teriär/Pleistozän)<br />

- Höhere Terrassenschotter (älter als Riß)<br />

- Hochterrassenschotter der Riß-Kaltzeiten<br />

- Niederterrassenschotter der Würm-Kaltzeit<br />

Auenlehm<br />

Neckar<br />

Sandige Talkiese mit Schlicklinsen,<br />

Schotter von Würm-Kaltzeit<br />

und Holozän<br />

Mittlerer- und<br />

Unterer Muschelkalk


3.4.1 3.4.1 3.4.1 Löss Löss und und Lössleh Lösslehm Lössleh<br />

Löss ist ein weit verbreitetes Lockersed<strong>im</strong>ent und n<strong>im</strong>mt etwa<br />

10 % der Landoberfläche der Erde ein. Im Strohgäu ist Löss<br />

und das Verwitterungsprodukt Lösslehm flächig weit verbrei-<br />

tet und begründet die hohe Fruchtbarkeit dieser Landschaft.<br />

Löss besteht aus 60 - 80% Quarzkörnern und bis zu 30%<br />

Karbonaten (Kalk und Dolomit) mit Be<strong>im</strong>engungen von 10 -<br />

20% Feldspäten und anderen Mineralien. Das graugelbe bis<br />

fahlbraune und staubartige Sed<strong>im</strong>ent hat eine poröse Struk-<br />

tur mit einem Porenvolumen von bis zu 40% und ist unge-<br />

schichtet und nur schwach verfestigt. <strong>Die</strong> Korngröße liegt je<br />

nach dem Ausgangsgestein des Liefergebietes und der Ent-<br />

fernung zur Ablagerung <strong>im</strong> Mittel- bis Grobschluffbereich<br />

(0,006 bis 0,063 mm) und oft mit Be<strong>im</strong>engungen von Fein-<br />

sand und Ton.<br />

Löss wurde vor allem in den kalten und trockenen Phasen<br />

der Hochglazialzeit während der Kaltzeiten aus den vegetati-<br />

onsarmen und vegetationsfreien Schotterflächen (Kältewüs-<br />

ten) vor den Gletschern und aus weitläufigen Flussebenen<br />

durch starke und beständig wehende Winde ausgeblasen.<br />

Löss wird daher als "äolisches Sed<strong>im</strong>ent" bezeichnet. Der<br />

Löss <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> stammt aus den vegetationsar-<br />

men Überschwemmungsgebieten der Schotterebenen des<br />

Oberrheingrabens und in geringem Umfang von den Hoch-<br />

flächen des Schwarzwaldes. Heutzutage findet Lösssed<strong>im</strong>en-<br />

tation z.B. in Zentralasien statt, wo Staub aus Wüstengebie-<br />

ten in die randlichen Grassteppen ausgeblasen wird. Bei<br />

diesem luftgetragenen Transport wurden die großen und<br />

schweren Sandpartikel schon nach kurzer Transportstrecke<br />

wieder abgelagert, wie z.B. die Dünen bei Hockenhe<strong>im</strong> und<br />

Schwetzingen, während die feinen und leichten Schluff- und<br />

Tonpartikel weiter transportiert wurden. Mit nachlassender<br />

Windgeschwindigkeit wurde der Staub bevorzugt in Becken-<br />

gebieten und auf Verebungsflächen der Gäulandschaften<br />

18<br />

und der Filderebene abgelagert, die <strong>im</strong> Windschatten lagen<br />

(Leegebiete). Unterstützt wurde die Sed<strong>im</strong>entation durch das<br />

Einfangen des Staubes von den Gräsern und Sträuchern der<br />

Steppe und Tundra. Mit zunehmender Sed<strong>im</strong>entbildung<br />

wurde die Vegetation zugeschüttet und hat nach ihrem Ab-<br />

sterben und Auflösung in vielen Lössablagerungen eine verti-<br />

kal-röhrenförmige Textur hinterlassen. Dadurch und durch<br />

sekundäre Kalkzementation ist Löss in seiner ursprünglich<br />

abgelagerten Form auch an hohen Steilwänden sehr stand-<br />

fest und eignet sich zur Anlage von Löss-Hohlwegen mit<br />

senkrechten Wänden. Wird der Löss jedoch umgelagert und<br />

verwittert, verliert er diese Eigenschaft. Im Löss werden oft<br />

Reste von Schneckengehäusen und gelegentlich Zähne und<br />

Knochen von Säugetieren gefunden. Im feuchten und war-<br />

men Kl<strong>im</strong>a der Warmzeiten (Eem-Warmzeit und Jetztzeit)<br />

verwitterten die oberen 0,5 - 2 m des Lösses zu gelbbraun<br />

bis rostbraun gefärbtem, schluffig-tonigem Lösslehm mit<br />

hoher Kapillarität. Hier kann sich die Bodenfeuchte gut hal-<br />

ten, was mit ausschlaggebend für die Fruchtbarkeit des<br />

Strohgäus ist. Bei der Verwitterung werden die Karbonate<br />

durch das kohlensäurehaltige Niederschlagswasser und<br />

durch die Humussäuren der Waldböden gelöst und in tiefere<br />

Bodenhorizonte verlagert. Dort werden sie oft in Kalkkongre-<br />

tionen als sogenannte Lösskindel ausgeschieden. Durch die<br />

Oxidation der Eisenverbindungen in den Mineralien kommt<br />

es zur Braunfärbung des Bodens. <strong>Die</strong> Feldspäte und andere<br />

Silikate werden zersetzt und in Tonmineralien umgewandelt.<br />

Durch weitere bodenbildende Prozesse entstehen schließlich<br />

die fruchtbaren Braunerden, Parabraunerden und Schwarz-<br />

erden. Der Lösslehm ist oft feucht und dann rutschgefährdet,<br />

durch den Tongehalt plastisch und hat eine geringere Stand-<br />

festigkeit und schlechtere Baugrundeigenschaften als unver-<br />

witterter Löss. Bei Austrocknung wird Lösslehm rissig und<br />

zerfällt in kleine Stücke.<br />

In der Grünanlage-Hungerberg in <strong>Ludwigsburg</strong>-Hoheneck sind Löss, Lösslehm und Schotter der Würm- und Riss-Kaltzeiten in einem geologi-<br />

schen Fenster zu sehen und auf einer Schautafel beschrieben.<br />

3.5 3.5 Geologische Geologische Karte Karte und und geologischer Profilschnitt von <strong>Ludwigsburg</strong><br />

<strong>Die</strong> geologische geologische Karte Karte in Abb.15 zeigt den Ausstrich (das Auftreten) der unterschiedlich alten geologischen Schichten an der Erdoberfläche<br />

bzw. unterhalb der Deckschichten. <strong>Die</strong> Übersichtskarte vom <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> zeigt die sed<strong>im</strong>entären Grundschichten der Trias-Zeit und die<br />

Talauen-Sed<strong>im</strong>ente der Quartär-Zeit. <strong>Die</strong> 0,5 bis über 10 m mächtigen pleistozänen Deckschichten aus Lösslehm, Löss, Fließerden und<br />

Schuttmassen, die die Grundschichten flächig bedecken, sind hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.<br />

Der geologische Pro Profilschnitt Pro<br />

filschnitt in Abb. 16 zeigt schematisch und überhöht die bis ca. 600 m mächtigen Sed<strong>im</strong>ente des Deckgebirges auf dem<br />

kristallinen Grundgebirgssockel. <strong>Die</strong> Sed<strong>im</strong>entschichten liegen flachwellig auf dem Grundgebirge und werden von Verwerfungen gegeneinan-<br />

der versetzt. Im Bereich von Hohenasperg und Lemberg sieht man die Muldenlage und die tektonische Grabenstruktur, die für die Reliefum-<br />

kehr dieser Zeugenberge verantwortlich sind. Im Bereich des Neckartals sieht man die Hochlage der Muschelkalkschichten, die durch den<br />

von Südwesten nach Osten verlaufenden "Schwäbisch-Fränkischen Sattel" verursacht wird (siehe auch Abb. 2 und 15). <strong>Die</strong> Lage des Profil-<br />

schnittes ist in der geologischen Karte mit einer Strich-Punkt-Signatur markiert. Der Vergleich beider Darstellungen soll die räumliche Lage der<br />

geologischen Schichten in <strong>Ludwigsburg</strong> veranschaulichen.


Tamm<br />

Hohenasperg<br />

Möglingen<br />

Asperg<br />

B 27<br />

BAB A 81<br />

Monrepos<br />

Pflugfelden<br />

Leudelsbach<br />

1 km<br />

Egloshe<strong>im</strong><br />

L u d w i g s b u r g<br />

Kornwesthe<strong>im</strong><br />

Freiberg<br />

Schloss<br />

Hoheneck<br />

Neckarweihingen<br />

Neckartal<br />

Oßweil<br />

Marbach<br />

Profilschnitt<br />

Poppenweiler<br />

Remseck<br />

Wn-Bittenfeld<br />

Lemberg<br />

0 1 km<br />

West ASPERG LUDWIGSBURG AFFALTERBACH Ost<br />

Hohenasperg Egloshe<strong>im</strong> Hoheneck Neckar Neckarweihingen Lemberg<br />

mNN<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

-50<br />

-100<br />

-150<br />

-200<br />

-250<br />

-300<br />

Gipskeuper<br />

Lettenkeuper<br />

Oberer Muschelkalk<br />

Mittlerer Muschelkalk<br />

Unterer Muschelkalk<br />

Buntsandstein<br />

Perm ?<br />

Schilfsandstein<br />

Lettenkeuper<br />

0 1 2 km<br />

Pflugfelden<br />

L 1130<br />

Deckschichten der Kaltzeiten<br />

L 1129<br />

19<br />

Grünbühl<br />

K 1692<br />

Talaue<br />

Pattonville<br />

Terrassenschotter<br />

Heilwasserbrunnen<br />

Hoheneck (Sole)<br />

L 1140<br />

?<br />

Lettenkeuper<br />

Oberer Muschelkalk<br />

Mittlerer Muschelkalk<br />

Unterer Muschelkalk<br />

Buntsandstein<br />

Perm ?<br />

Grundgebirge<br />

L 1100<br />

Verwerfung<br />

Nord<br />

Schilfsandstein<br />

Gipskeuper<br />

Affalterbach<br />

mNN<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

-50<br />

-100<br />

-150<br />

-200<br />

-250<br />

-300<br />

Abb. Abb. 115:<br />

1 : Geologische Geologische Geologische Übersichtskarte<br />

Übersichtskarte<br />

der der Grundschichten Grundschichten Grundschichten von von Ludwig <strong>Ludwigsburg</strong> Ludwig burg burg<br />

Talauen (holozäne Tallehme, <strong>im</strong> Neckartal über Schottern<br />

der Würm-Kaltzeit), Heilwasserbrunnen Hoheneck<br />

Bekannte Reste kaltzeitlicher Terrassenschotter unter<br />

den lehmigen Deckschichten (sandige Kiese der Riß-<br />

Kaltzeiten und älterer Kaltzeiten, oft konglomeratisch verfestigt)<br />

Schilfsandstein<br />

(Sandsteine und feinsandige Tonsteine)<br />

Gipskeuper (Tonmergelsteine und einzelne Karbonatstein-<br />

bänke, Sulfatgesteine, Gipsauslaugungsreste)<br />

Lettenkeuper (enge Wechsellagerung von Karbonatsteinen,<br />

Tonmergelsteinen und Sandsteinen)<br />

Oberer Muschelkalk (<strong>im</strong> oberen Bereich Dolomitsteinbänke,<br />

darunter Kalksteinbänke, getrennt durch dünne Tonsteinlagen)<br />

Bekannte Erdfälle (verstürzte Gesteinsmassen, lehmige<br />

Füllungen und Hohlräume <strong>im</strong> Untergrund)<br />

Verwerfungen (Schichtversatz), z.T. vermutet<br />

Lage des Profilschnitts<br />

<strong>Die</strong> 0,5 m bis über 10 m mächtigen quartären Deckschichten aus<br />

Lösslehm, Löss, Fließerden und Hangschutt sind aus Gründen<br />

der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.<br />

Abb. Abb. 116:<br />

1 : Geologischer Geologischer Profilschnitt<br />

Profilschnitt<br />

von von <strong>Ludwigsburg</strong><br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

(4-fach überhöht)<br />

Gestrichelte Linien: Grundwasseroberflächen in den drei Haupt-<br />

grundwasserstockwerken bzw. Druckfläche <strong>im</strong> Oberen<br />

Bundstandstein (Abb. 18).<br />

Im Neckartal ist der Heilwasser-Sole-Brunnen mit dem artesi-<br />

schen Aufstieg des gespannten Grundwassers aus dem<br />

Buntsandstein eingezeichnet.


3.6 3.6 Tektonik Tektonik – <strong>Die</strong> Lagerung der Schichten<br />

Das tektonische Hauptelement in <strong>Ludwigsburg</strong> ist der<br />

"Schwäbisch-Fränkische Sattel" (SFS). Es handelt sich um<br />

eine etwa 30 km breite linienhafte Aufwölbung der Sed<strong>im</strong>ent-<br />

schichten, deren Achse sich von der Hornisgrinde <strong>im</strong> Nord-<br />

schwarzwald bis zum Kocher <strong>im</strong> Welzhe<strong>im</strong>er Wald verfolgen<br />

lässt. <strong>Die</strong> Sattelachse verläuft von Südwesten nach Ostnordos-<br />

ten quer durch die <strong>Ludwigsburg</strong>er Markung. Der SFS wird <strong>im</strong><br />

Norden von der Stromberg Mulde und der Neckar-Jagst-<br />

Furche und <strong>im</strong> Süden vom Fildergraben eingerahmt (Abb. 2).<br />

Wegen der Hochlage der Schichten <strong>im</strong> Bereich des Sattels<br />

HHS<br />

E-he<strong>im</strong><br />

Pfld.<br />

SFS<br />

PM<br />

SB<br />

Freiberg<br />

Hoh.<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

HS<br />

Nwh.<br />

wurde der Keuper hier oft stärker abgetragen, während die<br />

Flanken vom Keuperstufenrand umsäumt werden. Am Nord-<br />

westrand des Schwäbisch-Fränkischen Sattels verlaufen klei-<br />

nere Mulden- und Sattelstrukturen, wie z.B. die Pleidelshei-<br />

mer Mulde, der Heutingshe<strong>im</strong>er Sattel und die markante<br />

Neckar-Jagst-Furche. Im Osten von <strong>Ludwigsburg</strong> ist die Ver-<br />

werfungszone zu sehen, die für die Tieflage der Keuper-<br />

schichten und für die Reliefumkehr am Lemberg verantwort-<br />

lich ist.<br />

NJF<br />

Marbach<br />

Ppw.<br />

250 Höhenlage (mNN) des Bezugshorizontes Ob. Muschelkalk/Lettenkeuper mit Fallrichtung<br />

Verwerfung (gestrichelt = vermutet)<br />

Sattelachse<br />

Neckarrems<br />

HM<br />

Lemberg<br />

Muldenachse HHS Hirschberg-Hoheneck Störungszone<br />

PM Pleidelshe<strong>im</strong>er Mulde SB Säubrunnen Störung<br />

HS Heutingshe<strong>im</strong>er Sattel HM Hochdorfer Mulde<br />

SFS Schwäbisch-Fränkischer Sattel NJF Neckar-Jagst-Furche<br />

Abb. Abb. 117:<br />

1 : Schichtlagerung Schichtlagerung und und tektonische tektonische Strukturen Strukturen <strong>im</strong> <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Neckar<br />

Bittenfeld<br />

<strong>Die</strong> wellige Lagerung der geologischen Schichten (Mulden- und Sattelstrukturen) wird durch Linien gleicher Höhe an der Schicht-<br />

grenze Oberer Muschelkalk/Lettenkeuper dargestellt. <strong>Die</strong>ser Bezugshorizont wurde durch zahlreiche Baugrundbohrungen punk-<br />

tuell erfasst und ist auch <strong>im</strong> Gelände oft zu finden. Durch rechnerische Interpolation der einzelnen Punkte erhält man eine flächi-<br />

ge Darstellung der Höhenlage dieser Schichtgrenze. <strong>Die</strong> tektonischen Störungszonen (Verwerfungen, Auf- und Abschiebungen)<br />

sind am Versatz der Höhenlinien erkennbar.<br />

Grünb.<br />

20<br />

Ergänzt nach H. Brunner (1998): Geologische Karte von Baden-Württemberg<br />

1 : 50 000, Erläuterungen zum Blatt Stuttgart und Umgebung. LGRB, Freiburg.<br />

Oßw.<br />

SFS<br />

Nord<br />

1 km<br />

SFS


21<br />

3.7 3.7 Lemberg Lemberg und und Hohenasperg Hohenasperg als als Zeugen Zeugen der der Erdgeschichte<br />

Erdgeschichte<br />

Der Lemberg und der Hohenasperg ragen als inselartig iso-<br />

lierte "Zeugenberge" aus der Gäufläche auf und bilden cha-<br />

rakteristische Landmarken. Im Bereich dieser heutigen Erhe-<br />

bungen verliefen <strong>im</strong> Zeitabschnitt des Schilfsandsteins vor<br />

ca. 226 Mio. Jahren die Strömungsarme eines weit verzweig-<br />

ten und in den Untergrund eingeschnittenen Flussdeltas. In<br />

diesen Deltaarmen wurden mächtige Sandschichten abgela-<br />

gert, die später zu hartem Sandstein der sogenannten Flutfa-<br />

zies verfestigt wurden. Im Bereich des heutigen Lembergs<br />

wurden diese Gesteinsschichten nach ihrer Ablagerung<br />

durch ein mulden- und grabenartiges Verwerfungssystem,<br />

und <strong>im</strong> Bereich des Hohenaspers durch Muldenbildung in<br />

einem eng umgrenzten Bereich gegenüber der Umgebung<br />

um ca. 20 bis 50 m tiefer gelegt. <strong>Die</strong> Ursache waren tektoni-<br />

sche Beanspruchungen in der Erdkruste durch die ständige<br />

Bewegung der Kontinente. Hier spielte vor allem die Bewe-<br />

gung der afrikanischen Platte in Richtung Norden gegen die<br />

europäische Platte eine Rolle. Nach der tektonischen Eintie-<br />

fung lagen die Sandsteinschichten am Rand des Verwer-<br />

Abtragung<br />

fungssystems auf gleicher Höhe mit den älteren Tonstein-<br />

schichten des Gipskeupers. Wegen ihrer Härte und vor allem<br />

wegen ihrer guten Wasserdurchlässigkeit sind die Sandsteine<br />

aber widerstandsfähiger gegenüber der Abtragung, als die<br />

weichen und wasserstauenden Tonsteine. In den folgenden<br />

Jahrmillionen wurde der Schilfsandstein daher weniger stark<br />

abgetragen als die weichere Gipskeuper-Umgebung und<br />

schützt so bis heute den unterlagernden Gipskeuper vor der<br />

Erosion. Auf diese Weise wurden <strong>im</strong> Bereich der tektoni-<br />

schen Eintiefungen der Lemberg und der Hohenasperg als<br />

Hochgebiete erosiv herauspräpariert und belegen als "Zeu-<br />

genberge" die ehemals weiter ausgedehnte Verbreitung des<br />

jüngeren Schichtpakets. <strong>Die</strong>se Vorgänge werden als "Relief-<br />

umkehr" bezeichnet und haben in größerer Ausdehnung auch<br />

maßgeblich zum Erhalt der Schichten des höheren Keupers<br />

(Stubensandstein etc.) am Stromberg und Heuchelberg, der<br />

Löwensteiner Berge und der Keuperberge und Filderhochflä-<br />

che <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> Stuttgart und Leonberg beigetragen (Fildergra-<br />

ben).<br />

Grabenbildung Reliefumkehr<br />

Abb. Abb. 118:<br />

1 : <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Entstehung Entstehung des des Lembergs Lembergs durch durch Reliefumkehr<br />

Reliefumkehr Reliefumkehr in in einem einem tektonischen tektonischen Graben<br />

Graben<br />

Geomorphologische Umwandlung von einer Tieflage zu einer Erhebung durch Abtragung des umgebenden weichen Gesteins<br />

Zustand am Ende des Oberjuras nach der Heraushebung aus dem Meer.<br />

Einmuldung und Abtragung, vermutlich seit der Tertiär-Zeit.<br />

Weitere Abtragung. Entstehung des ersten Zeugenbergs aus Jura-Gesteinen.<br />

Fortschreitende Abtragung. Nach Entfernung der harten Oberjura-Gesteine und<br />

der weichen Mitteljura-Gesteine entstand eine Verebnung auf den harten<br />

Schwarzjura-Gesteinen, ähnlich der heutigen Filderfläche südlich von Stuttgart.<br />

Nach weiterer Abtragung entstand in der Mulde erneut ein Zeugenberg, zunächst<br />

noch mit einer Kappe aus Unterjura.<br />

Heutiger Heutiger Heutiger Zustand. Zustand. Schilfsandstein und Stubensandstein bilden die schützende<br />

Kappe. In der Umgebung Abtragung bis auf die Keuper-Muschelkalk Gäufläche.<br />

Möglicher Zustand in der geologischen Zukunft. Nach der Abtragung der harten<br />

Keupersandsteine bildet sich auf dem Oberen Muschelkalk wieder eine Vereb-<br />

nung in einer Mulde.<br />

Abb. Abb. 19 19: 19 <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Entstehung Entstehung Entstehung von von Stromberg Stromberg und und Heuchelberg Heuchelberg durch durch Re Relie Re ie iefumkeh<br />

fumkehr fumkeh r in in einer einer tektonischen tektonischen Mu Mulde Mu de<br />

Hypothetisch und schematisch. Verändert nach O.F. Geyer & M.P. Gwinner (1991): <strong>Geologie</strong> von Baden-Württemberg. 4. Auflage. – Schweizerbart, Stuttgart.<br />

N


4. 4. Das Das Grundwasser Grundwasser Grundwasser <strong>im</strong> <strong>im</strong> Untergrund Untergrund Untergrund von von L<strong>Ludwigsburg</strong><br />

L <strong>Ludwigsburg</strong><br />

udwigsburg<br />

22<br />

In <strong>Ludwigsburg</strong> fallen <strong>im</strong> langjährigen Durchschnitt etwa 750 mm Niederschläge pro Jahr mit Schwankungen von 500 bis 1100 mm/a. Davon<br />

verdunsten etwa 60 - 75 % teils direkt und teils über die pflanzliche Transpiration (Evapotranspiration). Ein Teil wird über Bäche und Flüsse<br />

abgeführt. Etwa 10 - 25 % versickert <strong>im</strong> Boden und sammeln sich in den Poren und Klüften der Gesteine als Grundwasser. <strong>Die</strong> verschiedenen<br />

Gesteine haben unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Speicher- und Leitfähigkeit des Grundwassers. <strong>Die</strong> locker gelagerten und grob<br />

bis feinkörnigen Deckschichten des Quartärs speichern das Grundwasser in den Zwischenräumen der Sed<strong>im</strong>entkörner und werden als Po Poren Po<br />

ren ren- ren<br />

Grundwasserleiter<br />

rundwasserleiter oder Lockergesteins<br />

Lockergesteins-Grundwasserleiter<br />

Lockergesteins Grundwasserleiter bezeichnet. <strong>Die</strong> Kiese und Sande <strong>im</strong> Neckartal sind gute Grundwasserspeicher<br />

und -leiter und haben oft eine hohe Ergiebigkeit. Je größer aber der Feinkornanteil (Schluff und Ton) eines Sed<strong>im</strong>entes ist, desto geringer ist<br />

die Wasserdurchlässigkeit. Der in <strong>Ludwigsburg</strong> weit verbreitete Lösslehm wird wegen seines hohen Schluff- und Tonanteils als Grundwa Grundwasser<br />

Grundwa<br />

ser ser- ser<br />

Geringleiter eringleiter eringleiter bezeichnet. Hier halten starke Kapillarkräfte das Wasser fest. Das ist auch der Grund, warum die Versickerung von Oberflächen-<br />

wasser in <strong>Ludwigsburg</strong> nur eingeschränkt sinnvoll ist. <strong>Die</strong> Festgesteine von Keuper, Muschelkalk und Buntsandstein speichern das Grund-<br />

wasser in den zahlreichen engen Klüften und Schichtfugen, die durch tektonische Beanspruchung und durch Auflockerung in Oberflächen-<br />

nähe entstanden sind. <strong>Die</strong>se Gesteine werden als Kluft Kluft-Grundwasserleiter<br />

Kluft Kluft rundwasserleiter oder Festgesteins Festgesteins-Grundwasserleiter<br />

Festgesteins<br />

Grundwasserleiter bezeichnet. <strong>Die</strong> Karbonat-<br />

gesteine und Sandsteine sind Grundwasserleiter mit oft mittlerer bis hoher Ergiebigkeit, während die Tonsteine Grundwassergeringleiter sind.<br />

In den Karbonatgesteinen des Muschelkalks und <strong>im</strong> Oberjura der Schwäbischen Alb kommt es auch zu stärkeren Lösungsvorgängen <strong>im</strong><br />

Gestein und zur Bildung von weiten Klüften und Hohlräumen (Verkarstung). Dann spricht man von einem Karst Karst-Grundwasserleiter<br />

Karst rundwasserleiter<br />

rundwasserleiter. rundwasserleiter Durch-<br />

gehende Lagen von Gips und Anhydrit sind Grundwassergeringleiter. Grundwassergeringleiter. Salzgesteine, die noch nicht von Auflösung betroffen sind und weiche<br />

Tone sind so dicht, dass sie auch als Grundwassernichtleiter bezeichnet werden, obwohl auch hier geringe Fließbewegungen stattfinden<br />

können.<br />

Im <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> gibt es drei Hauptgrundwasserstockwerke:<br />

Das obere Grundwasserstockwerk wird von den feinkörnigen<br />

quartären Deckschichten <strong>im</strong> Verbund mit den klüftigen Ge-<br />

steinen des Gipskeupers und des schichtiger Kluftgrundwas-<br />

serleiters des Lettenkeupers gebildet. Das Grundwasser zir-<br />

kuliert in den Poren der Deckschichten und in den Klüften<br />

und Schichtfugen der Festgesteine. Das Niederschlagswas-<br />

ser sickert durch die oberste Humusschicht und durch die<br />

Deckschichten, wo es durch Filtrations- und Sorptionspro-<br />

zesse gereinigt wird. Dann speist es die Klüfte und Poren des<br />

ausgelaugten Gipskeupers und die Klüfte der Karbonatstein-<br />

und Sandsteinbänke des Lettenkeupers. An der Basis des<br />

Lettenkeupers bilden die Tonsteine der Esterienschichten die<br />

Abdichtung zum Oberen Muschelkalk. Dort, wo diese<br />

Schichtgrenze zum Oberen Muschelkalk in Oberflächennähe<br />

ausstreicht, kommt es bevorzugt zu Versickerungen in das<br />

nächst tiefere Stockwerk oder zu Quellaustritten. Das obere<br />

Grundwasserstockwerk ist von geringer bis mittlerer Ergiebig-<br />

keit und ist <strong>im</strong> Bereich der Innenstadt und der Weststadt oft<br />

mit "leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffen"<br />

(LHKW) verunreinigt.<br />

Das mittlere Grundwasserstockwerk wird von den klüftigen<br />

und v.a. in Talnähe oft verkarsteten Gesteinen des Oberen<br />

Muschelkalks zusammen mit den Oberen Dolomiten des<br />

Mittleren Muschelkalks gebildet. Hier sind der Mineralbrun-<br />

nen von Hoheneck mit knapp über 1.000 mg/l gelöste Fest-<br />

stoffe, der Brunnen des Freibades und Teile der Notwasser-<br />

versorgung von <strong>Ludwigsburg</strong> <strong>im</strong> Neckartal bei Oßweil gefasst.<br />

<strong>Die</strong> Ergiebigkeit dieses Grundwasserleiters ist, abhängig von<br />

der Anbindung an ein Kluft- oder Karstsystem, gering bis<br />

mittel und gelegentlich hoch. Der wasserführende Kieskörper<br />

(Porengrundwasserleiter) <strong>im</strong> Neckartal bildet ein Drainage-<br />

system für das Grundwasser des Muschelkalks.<br />

Das untere Grundwasserstockwerk wird bei ca. 50 mNN vom<br />

klüftigen Plattensandstein des Oberen Buntsandsteins unter<br />

den abdichtenden Röttonen gebildet. Im Neckartal in Hohe-<br />

neck wird aus einer 177 m tiefen Bohrung eine stark salz-<br />

und sulfathaltige Heilwasser-Sole mit 29.000 mg/l gelöste<br />

Feststoffe mit geringer Ergiebigkeit gefördert. <strong>Die</strong>ses Wasser<br />

steht dort unter artesischem Druck und steigt <strong>im</strong> Bohrloch<br />

bis auf ca. 198 bis 203 mNN auf. Der artesische Druck wird<br />

durch den höheren Grundwasserspiegel <strong>im</strong> Bereich des<br />

Einsickerungsgebietes am Rande des Nordschwarzwalds<br />

verursacht. Das Grundwasser <strong>im</strong> Plattensandstein kann da-<br />

bei nicht durch die abdichtenden Röttone durchsickern, so<br />

dass die Grundwasserdruckfläche <strong>im</strong> Neckartal ca. 150 m<br />

über dem Grundwasserleiter liegt. Das Alter dieses Grund-<br />

wassers wird auf ca. 30.000 Jahre und älter geschätzt.<br />

<strong>Die</strong> oberflächennahen Grundwasserstände liegen in Ludwigs-<br />

burg in den Tälern und in flachen Senken von Pflugfelden,<br />

Monrepos, Innenstadt und Neckartal bei ca. 2 - 5 m unter<br />

Gelände. Auf den Flächen und auf Kuppen in Egloshe<strong>im</strong>, in<br />

der Weststadt, Oststadt, Favoritepark, Hoheneck und östlich<br />

von Neckarweihingen liegen sie bei 5 bis über 10 m unter<br />

Gelände. <strong>Die</strong> Grundwasserstände schwanken in Abhängigkeit<br />

der Niederschläge und der Jahreszeiten zwischen ca. 0,5 -<br />

1,5 Meter in Tallagen und bis über 3 Meter <strong>im</strong> Bereich von<br />

Hochflächen und Kuppen. Im Frühjahr und <strong>im</strong> Frühsommer<br />

liegen die Grundwasserstände oft am höchsten, <strong>im</strong> Herbst<br />

und <strong>im</strong> Frühwinter am niedrigsten. <strong>Die</strong> Grundwasseroberflä-<br />

che <strong>im</strong> Oberen Muschelkalk liegt zwischen 192 mNN <strong>im</strong><br />

Neckartal und ca. 220 - 225 mNN <strong>im</strong> Südwesten der Ge-<br />

markung.


Westen<br />

mNN<br />

320<br />

300<br />

280<br />

260<br />

240<br />

220<br />

200<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

A 81<br />

hm<br />

km1<br />

0 1000 m 10-fach überhöht<br />

Egloshe<strong>im</strong> Favoritepark Hoheneck Neckarweihingen Nußbäumle<br />

ku<br />

mo<br />

mm<br />

Quartäre Deckschichten (in <strong>Ludwigsburg</strong> bis ca. 200.000 Jahre alt, vereinzelt älter)<br />

h Bach- und Talsed<strong>im</strong>ente: Sandige Tone und Schluffe<br />

und sandig-schluffige Kiese mit Schlicklinsen<br />

hm Anmoor: Tone mit Pflanzenresten.<br />

L Lösslehm, Löss, Wanderschutt/Fließerde, Hangschutt.<br />

H, g Kaltzeitliche Schotterreste: Sandige Konglomerate, oft kantengerundet.<br />

Mesozoische Grundschichten (in <strong>Ludwigsburg</strong> ca. 224 – 251 Mio. Jahre alt)<br />

L<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Steinbr.<br />

Hubele<br />

Neckartal<br />

mit Mineralwasserbrunnen<br />

und Solebrunnen<br />

km2 Schilfsandstein: Am Lemberg gebankte Sandsteine, überwiegend in der Flutfazies.<br />

km1 Gipskeuper: Im <strong>Stadt</strong>bereich tonig-karbonatische Auslaugungsreste, vereinzelt Gipsreste.<br />

Am Lemberg Wechselfolge von Ton(mergel)steinen mit Karbonatsteinbänken und Gips/Anhydritlagen.<br />

ku Lettenkeuper: Enge Wechsellagerung von Tonmergelsteinen, Karbonatsteinen und Sandsteinen.<br />

mo Oberer Muschelkalk: Dolomitsteinbänke und Kalksteinbänke mit Tonsteinfugen.<br />

mm Mittlerer Muschelkalk: Kalk- und Dolomitsteinbänke, Sulfatgesteine, Auslaugungsreste der<br />

Salinar- und Sulfatgesteine, Tonmegelsteine.<br />

mu Unterer Muschelkalk: Kalk- und Dolomitsteinbänke Tonmergelsteine.<br />

so Oberer Buntsandstein: Röttone, Plattensandstein. In der Tiefe weitere Sandsteinbänke mit Tonsteinlagen.<br />

Abb. Abb. 20: 20: Hydrogeologischer Hydrogeologischer Profilschnitt Profilschnitt Profilschnitt Egloshe<strong>im</strong> Egloshe<strong>im</strong> - Neckarweihingen<br />

Neckarweihingen<br />

Der Profilschnitt zeigt die drei Hauptgrundwasserstockwerke <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

- Oberes Stockwerk: Quartäre Deckschichten, Gipskeuper, Lettenkeuper (Porengrundwasserleiter und schichtiger Kluftgrundwasserleiter)<br />

mu<br />

Hg<br />

mu<br />

so<br />

h<br />

Verwerfung/vermutet<br />

- Mittleres Stockwerk: Oberer Muschelkalk mit den Oberen Dolomiten des Mittleren Muschelkalks (Kluftgrundwasserleiter, z.T. verkarstet), Neckarkiese (Porengrundwasserleiter)<br />

- Unteres Stockwerk: Plattensandstein <strong>im</strong> Oberen Buntsandstein (gespannter Kluftgrundwasserleiter)<br />

23<br />

Hg<br />

km1<br />

ku<br />

mo<br />

mm<br />

Osten<br />

mNN<br />

Deckschichten (Quartär) aus Lösslehm, Löss, Fließerden und Hangschutt etc.<br />

Im Neckartal mittelalterliche Auenlehme über sandig-schluffigen<br />

Kiesen von Würmeiszeit und Holozän. Reste rißzeitlicher Schotter.<br />

Reste kaltzeitlicher Terrassenschotter (Riß-Kaltzeiten und Älter).<br />

Grundschichten (Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper).<br />

Bekannte Gesteinsbereiche mit zusammenhängender Grundwasserführung in<br />

Poren und Klüften (Grundwasserstockwerke). Im Lettenkeuper schichtiger Kluftgrundwasserleiter,<br />

gekoppelt mit Porengrundwasserleiter in den Deckschichten.<br />

Im Oberen Muschelkalk gibt es schwebende Grundwasserhorizonte. Das Grundwasser<br />

<strong>im</strong> Oberen Buntsandstein ist <strong>im</strong> Solebrunnen <strong>im</strong> Neckartal artesisch<br />

gespannt.<br />

Haßmershe<strong>im</strong>er Schichten <strong>im</strong> Oberen Muschelkalk. Mergelschichten und<br />

einzelne dünne Trochitenkalkbänke mit eingeschränkter hydraulischer Stockwerksverbindung.<br />

320<br />

300<br />

280<br />

260<br />

240<br />

220<br />

200<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100


km2<br />

ku<br />

km1<br />

km1<br />

km1<br />

ku<br />

ku<br />

ku<br />

km1<br />

24<br />

ku<br />

mo<br />

km1<br />

ku<br />

km1<br />

Abb. Abb. 21 21: 21<br />

: Geologische Geologische Geländea Geländeaufschlüsse, Geländea Geländeaufschlüsse,<br />

ufschlüsse, Erdfälle, Erdfälle, Steinschlä Steinschläge Steinschlä und und Felssturz<br />

Felssturz<br />

ku<br />

mo<br />

ku<br />

km1<br />

mo<br />

ku<br />

*<br />

mo<br />

km1<br />

ku<br />

Der Der Der Sch Schilfsandstein Sch ilfsandstein am am Lemberg<br />

Lemberg<br />

Weinberge<br />

Fußweg<br />

* Hohenasperg Egloshe<strong>im</strong> Favoritepark Hoheneck Neckar Neckarweih<br />

Flutfazies<br />

?<br />

Lemberg<br />

Stillwasserfazies<br />

Gipskeuper<br />

mo<br />

Legende<br />

ku<br />

km1<br />

geologische Geländeaufschlüsse<br />

bekannte Erdfälle<br />

Steinschlag und Felssturz<br />

Steinschlag * = Baumschlag<br />

Grenzen der Grundschichten,<br />

teils vermutet<br />

km2 = Schilfsandstein<br />

km1 = Gipskeuper<br />

ku = Lettenkeuper<br />

mo = Oberer Muschelkalk<br />

km2


25<br />

Abb. Abb. 222:<br />

2 : <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Flussgeschichte Flussgeschichte von von Südwestdeutschland<br />

Südwestdeutschland<br />

<strong>Die</strong> Veränderung der Einzugsgebiete der Flüsse<br />

Vor etwa 145 Mio. Jahren wurde das Mitteldeutsche Festland zusammen mit dem nördlichen Teil von Süd-<br />

deutschland aus dem Jurameer herausgehoben und der Abtragung durch das sich bildende Flusssystem ausge-<br />

setzt. An seinem Südrand sind die Flüsse zum sogenannten Tethys-Meer geflossen, aus dem sich später das<br />

Molasse-Meer <strong>im</strong> Bereich des heutigen Schweizer Mittellandes, Oberschwabens und des Allgäus gebildet hat.<br />

Nachdem das Molassebecken vor 6 bis 7 Mio. Jahren wegen der ständigen Hebung der Erdkruste trocken gefal-<br />

len war, hat sich dort eine Seenlandschaft mit einem Flusssystem mit Hauptabflussrichtungen nach Südwesten<br />

gebildet. Durch die spätere dauerhafte Verkippung der Erdkruste hat sich die Fließrichtung nach Osten zum<br />

Pontischen Meer, dem Vorläufer des Schwarzen Meeres durchgesetzt, und es ist die Ur-Donau als Hauptent-<br />

wässerung von Süddeutschland und des nördlichen Alpenraumes entstanden.<br />

Bild A: Vor etwa 5- 6 Mio. Jahren sind die nördlichen Alpenflüsse der Schweiz, Ur-Rhone des Walliser Rhonetals,<br />

Ur-Aare, Ur-Reuss und Ur-Alpenrhein nach Norden und Nordosten zur Donau geflossen. Ebenso haben der Ur-<br />

Neckar über die Ur-Lohne (Fils), die Ur-Brenz (Jagst) und der Ur-Main nach Südosten zur Donau entwässert.<br />

Bild B: Das Gefälle der Donau auf ihrem langen Weg zum Schwarzen Meer war und ist aber recht flach, so dass<br />

das Donau-System in Süddeutschland eine relativ geringe erosive Kraft hat. Das Rhone-System mit der Ur-Doubs<br />

<strong>im</strong> Südwesten und das Rhein-System mit dem Ur-Neckar <strong>im</strong> Norden haben auch durch das Einbrechen von<br />

Rhone- und Rheingraben und durch die bis heute andauernde Hebung von Schwarzwald und Vogesen ein größe-<br />

res Gefälle und eine höhere Erosionskraft.<br />

A) Obermiozän bis<br />

Unterpliozän<br />

vor 5 - 6 Mio. Jahren<br />

Ur-Donau<br />

Alpenrand<br />

Einzugsgebiet Maas<br />

Einzugsgebiet Rhone<br />

Einzugsgebiet Rhein<br />

B) Mittel- bis<br />

Oberpliozän<br />

vor 3 - 4 Mio. Jahren<br />

Einzugsgebiete<br />

Ems/Weser/Elbe<br />

Einzugsgebiet Donau<br />

Einzugsgebiet Po<br />

Nordsee<br />

Frankreich<br />

Doubs<br />

Schweiz<br />

Rhone<br />

<strong>Die</strong> rückschreitende Erosion der Flüsse geht hier schneller voran als <strong>im</strong> Donau-System, so dass vor etwa 3- 4 Mio.<br />

Jahren der Doubs die Alpenflüsse Aare und Reuss bei Waldshut erreicht hat und durch den Sundgau zum Mittel-<br />

meer umgelenken konnte. <strong>Die</strong> Walliser Rhone wurde <strong>im</strong> Bereich des heutigen Genfer Sees von Westen her ange-<br />

zapft und zum Mittelmeer umgelenkt. In dieser Zeit wurden auch die Flusssysteme von Neckar und Main vom<br />

Oberrheingraben her angezapft, zum Teil in ihren Fließrichtungen umgekehrt und der Nordsee zugeführt.<br />

Bild C: Vor etwa 2,5 Mio. Jahren hat dann die Erosionsfront des Rheins das Aare-Doubs-System bei Basel und am<br />

heutigen Hochrhein erreicht und zur Nordsee umgelenkt. Durch weitere rückschreitende Erosion vor etwa 1,5 Mio.<br />

Jahren wurde der Ur-Alpenrhein <strong>im</strong> Bereich des Bodenseebeckens der Donau entrissen und ebenfalls der Nordsee<br />

zugeführt. Auch die Gletschervorstöße und deren Ablagerungen in den Kaltzeiten haben hier eine Rolle gespielt.<br />

Der Rhein konnte sich wegen seiner starken Erosionskraft also weite Gebiete des Donau- und Rhone-Systeme<br />

einverleiben. Damit waren die Grundlagen für die heutige Flusslandschaft in Südwestdeutschland mit den europäi-<br />

schen Hauptwasserscheiden und den Zuflüssen zur Nordsee und zum Schwarzen Meer geschaffen. Zeugnisse<br />

dieser grundlegenden Veränderungen der Flusssysteme sind Schotterablagerungen in exponierten Hochlagen, alte<br />

geköpfte Talböden am Nordrand der Schwäbische Alb und die scharfen Richtungsänderungen von Aare, Rhein,<br />

Neckar und deren Nebenflüsse <strong>im</strong> Bereich der Anzapfgebiete. Der Kampf der Flusssysteme von Rhein und Donau<br />

um das Einzugsgebiet dauert an und ist heute in der Wutachschlucht bei Blumberg gut zu sehen. Dort hat das<br />

Rhein-System mit der Wutach die sogenannte Feldbergdonau angezapft und wird sich in Zukunft die beiden Quell-<br />

flüsse der heutigen Donau - Brigach und Breg - einverleiben (*).<br />

C) Pleistozän und Holozän<br />

vor 1 Mio. Jahren bis heutige Zeit<br />

Mosel<br />

Aare<br />

Wasserscheiden<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

Lahn<br />

Rhein<br />

*<br />

Neckar<br />

Deutschland<br />

Alpenrhein<br />

Italien<br />

Main<br />

Altmühl<br />

Donau<br />

Iller<br />

Lech<br />

Alpenrand<br />

Inn<br />

Österreich


26<br />

5. Anhang 5.1 Geologische Zeittafel, Schichtaufbau und Grundwasserverhältnisse <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

Allgemeine<br />

Gebirgs- und<br />

Schichtgliederung<br />

Deckgebirge Sed<strong>im</strong>entgesteine<br />

Grundgebirge<br />

Kristallingesteine<br />

Deckschichten<br />

überw.Lockergesteine<br />

Grundschichten überwiegend Festgesteine<br />

Chronostratigraphische<br />

und lithostratigraphische<br />

Gliederung 1)<br />

Känozoikum<br />

Erdneuzeit (0 – 66 Ma)<br />

Mesozoikum Erdmittelalter (251 - 66 Ma)<br />

Quartär<br />

Holozän<br />

= heutige Zeit<br />

bis 11.590 Jahre<br />

Pleistozän<br />

= Eiszeitalter<br />

0,012 – 2,6 (1,8) Ma<br />

Geologische Stufen<br />

Ma = Alter in Millionen Jahren<br />

Ablagerungsbedingungen 4)<br />

Holozän bis 11.590 Jahre<br />

Pleistozän<br />

Würm-Kaltzeit 0,012 - 0,115 Ma<br />

Eem-Warmzeit 0,115 - 0,126 Ma<br />

Riß-Kaltzeiten 0,126 - 0,4 Ma<br />

Ältere Warmzeiten<br />

und Kaltzeiten 0,4 - 2,6 (1,8) Ma<br />

periglazial, äolisch, fluviatil.<br />

Schichtmächtigkeit<br />

in<br />

<strong>Ludwigsburg</strong><br />

0,5 - 10 m,<br />

örtlich bis 18 m.<br />

Lithologische Charakterisierung<br />

der Gesteine <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

Ablagerungen des Periglazialbereichs (= Frostbereiche außerhalb der<br />

Eisbedeckung) während der Würm- und Riß-Kaltzeiten. Löss, der an der<br />

Oberfläche ca. 0,5 bis 1,5 m tief zu gelbbraunem Lösslehm verwittert<br />

ist. Schwemmlehme, Schuttbildungen, Auelehme, Talkiese, organische<br />

Ablagerungen (Anmoor, Schlicklinsen), kaltzeitliche Terrassenschotter.<br />

<strong>Die</strong> "Höheren Terrassenschotter" sind älter als 0,4 Millionen Jahre.<br />

Tertiär (66 - 2,6 Ma) Schichten der Tertiärzeit wurden <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> nicht abgelagert. Mächtige Sed<strong>im</strong>ente gibt es in Oberschwaben und <strong>im</strong> Oberrheingraben.<br />

Kreide (146 - 66 Ma) Schichten der Kreidezeit sind in Baden-Württemberg nicht bekannt, wurde aber vermutlich stellenweise abgelagert und später wieder abgetragen.<br />

Jura (200 - 146 Ma) <strong>Die</strong> Schichten der Jurazeit wurden <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> abgetragen. Mächtige Sed<strong>im</strong>ente gibt es <strong>im</strong> Albvorland und <strong>im</strong> Bereich der Schwäbischen Alb.<br />

Trias (251 - 200 Ma) Unter-, Mittel-, Obertrias<br />

Unterer Muschelkalk<br />

(240 - 243 Ma)<br />

flachmarin.<br />

Oberer-, Mittlerer- und<br />

Unterer Buntsandstein<br />

(243 - 251 Ma)<br />

terrestrisch-fluviatile<br />

Sed<strong>im</strong>ente, teilweise<br />

flachmariner Einfluss.<br />

Jena-Formation (Kalksteine)<br />

Freudenstadt-Formation<br />

(Dolomitsteine)<br />

Ca. 55 m. Mergel, dünne Kalksteinbänke und Dolomitsteine in Wechsellagerung.<br />

Grundwasserleiter 2)<br />

<strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

Porengrundwasserleiter (Lockergesteins-<br />

Grundwasserleiter).<br />

Je nach Tonanteil auch Grundwasser-<br />

Geringleiter. Kopplung mit Gipskeuper<br />

und Lettenkeuper.<br />

Obere Dolomite, Untere Dolomite:<br />

Kluft- und Karstgrundwasserleiter.<br />

Evaporitgesteine: Grundwasser-<br />

Geringleiter, bei Gipsauslaugung Kluftgrundwasserleiter.<br />

Auslaugungstone:<br />

Grundwasser-Geringleiter.<br />

Kluftgrundwasserleiter, mit geringer<br />

Wasserführung, gering durchlässig.<br />

Grundwasserstockwerke und<br />

Grundwassernutzung 2)<br />

<strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

Oberes Grundwasserstockwerk<br />

Gekoppelter Grundwasserleiter in Quartär,<br />

Gipskeuper und Lettenkeuper.<br />

Niedrig mineralisiertes Grundwasser mit geringer<br />

bis mittlerer, selten auch hoher Ergiebigkeit.<br />

Örtlich, v.a. in Tallagen sind gespannte Grundwasserverhältnisse<br />

möglich. In der Innenstadt und<br />

in der Weststadt oft mit "leichtflüchtigen halogenierten<br />

Kohlenwasserstoffen" (LHKW) verunreinigt.<br />

Nutzung nach Reinigung <strong>im</strong> <strong>Stadt</strong>bad. In<br />

früherer Zeit private und öffentliche Wasserversorgung<br />

von <strong>Ludwigsburg</strong>.<br />

<strong>Die</strong> Grundwasserflurabstände liegen in<br />

Mulden- und Tallagen 1 bis 4 m unter Gelände<br />

und in Hang- und Kuppenlagen 4 bis über 10 m<br />

u.G. <strong>Die</strong> jahreszeitlichen Schwankungen der<br />

Grundwasserstände liegen oft <strong>im</strong> Bereich von 0,5<br />

bis 2 Metern, selten über 5 Meter.<br />

<strong>Die</strong> höheren Schichten von Mittelkeuper und Oberkeuper (Obertrias) - Bunte Mergel, Kieselsandstein, Stubensandstein, Knollenmergel, Rätsandstein wurden <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> in den vergangenen 145<br />

Millionen Jahren abgetragen. Sie bilden heute die bewaldeten Höhenzüge rund um Stuttgart, die Löwensteiner Berge und den Strom- und Heuchelberg.<br />

Mittelkeuper<br />

Schilfsandstein (Stuttgart-Formation) Auf der Kuppe des Massige braunrote und grüne Sandsteinbänke (Flutfazies) und Kluftgrundwasserleiter<br />

(224 - 233 Ma)<br />

224 - 226/229 Ma,<br />

Lembergs ca. 25 m feinsandig-schluffige Tonsteine (Stillwasserfazies) am Lemberg und (Festgesteins-Grundwasserleiter)<br />

terrestrisch-fluviatil, terrestrisch-fluviatile<br />

Erosionsrest.<br />

am Hohen Asperg. Im Schilfsandstein werden oft Pflanzenreste von mit geringer Wasserführung.<br />

teilweise flachmariner und Delta-Ablagerungen.<br />

Schachtelhalmen gefunden.<br />

In <strong>Ludwigsburg</strong> ohne Bedeutung.<br />

evaporitischer Einfluss. Gipskeuper (Grabfeld-Formation) Im <strong>Stadt</strong>gebiet wenige Rotgaue und olivgrüne Tonmergel mit einzelnen Dolomitsteinbänken Im unausgelaugten Bereich Kluftgrundwas-<br />

226/229 - 233 Ma,<br />

Meter bis ca. 35 m und Gipslagen. An der Basis ca. 15 m Grundgipsschichten (Gips, serleiter mit geringer Grundwasserführung.<br />

terrestrisch, l<strong>im</strong>nisch,<br />

am Salonwald. Am Anhydrit), die v.a. westlich des Neckars zu bröckeligen Tonsteinen Im ausgelaugten Bereich<br />

teils flachmarin, teils evaporitisch. Lemberg ca. 100m. und Zellendolomiten verwittert und ausgelaugt sind.<br />

Kluft- und Porengrundwasserleiter.<br />

Unterkeuper<br />

(233 - 235 Ma)<br />

flachmarin, fluviatil.<br />

Lettenkeuper<br />

(Erfurt-Formation)<br />

Wenige Meter<br />

bis ca. 23 m.<br />

Graugrüne Ton(mergel)steine, graue Dolomitsteine und Sandsteine in<br />

Wechsellagerung, oberflächennah verwittert. Der Hohenecker Kalk ist<br />

stellenweise fossilreich.<br />

Kluftgrundwasserleiter<br />

mit schichtiger Gliederung.<br />

Oberer Muschelkalk Trigonodusdolomit (Rottweil-,F.) Im Neckartal unter An der Obergrenze 5 – 10 m massiger gelbgrauer Trigonodusdolomit. Kluftgrundwasserleiter mit verkarsteten Mittleres Grundwasserstockwerk<br />

(235 - 239 Ma)<br />

Ob. Hauptmuka (Meissner-,F.) der Talaue ca. 10 m, Darunter blaugraue und graue, gebankte, bioklastische und kristalline Bereichen. Schwebende Horizonte über Höher mineralisiertes Grundwasser, je nach<br />

flachmarin-lagunär. Unt. Hauptmuka (Trochitenkalk- F.) sonst bis ca. 85 m. Kalksteine, getrennt durch dünne Ton(Mergel)steinfugen.<br />

Tonsteinfugen.<br />

Kluftanbindung mit geringer bis mittlerer und<br />

Mittlerer Muschelkalk<br />

(239 - 240 Ma)<br />

flachmarin-lagunär<br />

und evaporitisch.<br />

Oberer Dolomite<br />

(De<strong>im</strong>el-Formation)<br />

Salinargesteine<br />

(Heilbronn-Formation)<br />

Untere Dolomite<br />

(Karlstadt-Formation)<br />

Ca. 65 m.<br />

Nicht an der Oberfläche<br />

aufgeschlossen!<br />

An der Obergrenze ca. 6 - 10 m Obere Dolomite.<br />

Darunter Auslaugungsreste der Evaporitgesteine (Salz- und Sulfatgesteine)<br />

und Dolomitsteine und Tonsteine. <strong>Die</strong> Salze sind <strong>im</strong> <strong>Raum</strong><br />

<strong>Ludwigsburg</strong> ausgelaugt. <strong>Die</strong> Sulfatgesteine (Gips und Anhydrit)<br />

befinden sich <strong>im</strong> Stadium der Auslaugung.<br />

gelegentlich hoher Ergiebigkeit. In Hoheneck<br />

Mineralwasserbrunnen mit über 1.000 mg/l<br />

gelöste Feststoffe. Nutzung <strong>im</strong> Freibad-Hoheneck<br />

und zur Notwasserversorgung.<br />

Grundwasserstand bei 195 bis 225 mNN.<br />

Buntsandstein Muschelkalk Keuper<br />

Paläozoikum<br />

Erdaltertum (251 bis 542 Ma)<br />

Perm, Karbon, Devon, Silur, Ordovicium,<br />

Kambrium.<br />

Präkambrium<br />

(Proterozoikum, Archäikum, Hadäikum)<br />

Erdfrühzeit (älter als 542 Ma).<br />

Rötton-Formation<br />

Plattensandstein-Formation<br />

...weitere Sandstein-Formationen<br />

Knapp 300 m.<br />

An der Obergrenze ca. 5 m Röttone. Darunter mächtige Sandsteinformationen<br />

mit Geröllen und Tonsteinlagen.<br />

Der Buntstandstein tritt <strong>im</strong> Schwarzwald und <strong>im</strong> Odenwald zutage<br />

und bildet <strong>im</strong> mittleren und nördlichen Schwarzwald viele<br />

Höhenzüge.<br />

Kluftgrundwasserleiter mit geringer<br />

Ergiebigkeit. Im Mittleren- und Unteren<br />

Buntsandstein auch größere Ergiebigkeit.<br />

Das Grundwasser <strong>im</strong> Plattensandstein ist <strong>im</strong><br />

<strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> mindestens 30.000<br />

Jahre alt.<br />

Zwischen Buntsandstein und Grundgebirge gibt es in Baden-Württemberg rinnenförmig verlaufende Senken mit Sed<strong>im</strong>enten aus der Zeit des Karbons und des Perms.<br />

<strong>Die</strong>se wurden <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> bisher aber nicht nachgewiesen.<br />

Grundgebirgssockel<br />

Obere Erdkruste mit Prävariszische Gneise (v.a. metamorph umgewandelte Grauwackense-<br />

(älter als 300 Ma)<br />

Übergang in die d<strong>im</strong>ente und Magmatite), die von granitischen Intrusionen während der<br />

metamorph, plutonisch.<br />

untere Erdkruste. variszischen Gebirgsbildung vor 300 - 400 Millionen Jahren durch-<br />

Hier insgesamt<br />

24 - 30 km dick.<br />

schmolzen wurden. 3)<br />

Im Grundgebirge von Schwarzwald und<br />

Odenwald Kluftgrundwasserleiter mit<br />

Mineral- und Thermalwässern, ,korrespon-<br />

Das Grundgebirge tritt <strong>im</strong> Schwarzwald und <strong>im</strong> Odenwald zutage und<br />

bildet <strong>im</strong> mittleren und südlichen Schwarzwald viele Höhenzüge.<br />

dierend mit dem Grundwasser <strong>im</strong> Buntsandstein.<br />

Unteres Grundwasserstockwerk<br />

Im Plattensandstein des Oberen Buntsandsteins<br />

hoch mineralisierte und <strong>im</strong> Neckartal artesisch<br />

gespannte Sole mit 29.000 mg/l Natriumchlorid<br />

und Sulfat. Geringe Ergiebigkeit. Therapeutische<br />

Nutzung <strong>im</strong> Heilbad-Hoheneck. Gespannter<br />

Grundwasserspiegel bei ca. 50 mNN. Aufstieg <strong>im</strong><br />

Bohrloch auf ca. 198 – 203 mNN.<br />

?<br />

<strong>Stadt</strong> <strong>Ludwigsburg</strong><br />

FB Tiefbau und Grünflächen 2012


Fußnoten Fußnoten zur geologischen Zeittafel<br />

1) - Präkambrium, Paläozoikum, Mesozoikum und Känozoikum sind übergeordnete chronostratigraphische Zeitabschnitte in der<br />

Erdgeschichte, die als Ära bezeichnet werden.<br />

- Kambrium, Ordovicium, Silur, Devon, Karbon, Perm (Paläozoikum) - Trias, Jura, Kreide (Mesozoikum) - und Tertiär, Quartär<br />

(Känozoikum) sind den Ären untergeordnete Zeit-Systeme.<br />

- Unter- Mittel- und Obertrias (Trias) und Pleistozän, Holozän (Quartär) sind den Zeit-Perioden untergeordnete Zeit-Serien.<br />

- Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper sind lithostratigraphische Gruppen.<br />

- Lettenkeuper, Gipskeuper, Schilfsandstein, Riß-Kaltzeit, Eem-Warmzeit, Würm-Kaltzeit sind den Serien und Gruppen<br />

untergeordnete geologische Einheiten bzw. Stufen.<br />

2) Über das obere- und mittlere Grundwasserstockwerk liegen gute Erkenntnisse vor. <strong>Die</strong> tieferen Schichten sind nur aus den Tiefboh-<br />

rungen in Hoheneck und Mathildenhof rud<strong>im</strong>entär bekannt.<br />

3) Als Variszikum wird der Zeitraum einer Gebirgsbildung von Devon bis Perm bezeichnet (Variszisches Gebirge).<br />

<strong>Die</strong> Kristallingesteine (Gneise und Granite) von Schwarzwald, Odenwald und Vogesen sind die Erosionsreste dieses vor etwa 250 - 300<br />

Millionen Jahren abgetragenen Gebirges.<br />

4) <strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Entstehungs Entstehungs- Entstehungs und und Ablagerungsbedingungen Ablagerungsbedingungen der der drei drei Hauptgesteinsarten<br />

Hauptgesteinsarten<br />

Sed<strong>im</strong>ente (Schicht- und Absetzgesteine):<br />

kontinental = auf dem Festland abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

terrestrisch = unter festländischem Einfluss entstandene und abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

klastisch = durch physikalisch-chemische Verwitterung, mechanische Zerstörung, Zerkleinerung (Erosion) und<br />

Sed<strong>im</strong>entation entstandene Trümmergesteine (Gerölle, Sande, Schluffe, Tone).<br />

konglomeratisch = verfestigte klastische Sed<strong>im</strong>ente aus gerundeten Kiesen und Geröllen mit längeren Transportwegen (z.B. Nagelfluh<br />

<strong>im</strong> Oberallgäu).<br />

brekziös = verfestigte klastische Sed<strong>im</strong>ente aus kantigen Geröllen mit kurzen Transportwegen (z.B. Gesteinsbildungen bei<br />

Vulkanausbrüchen und Bergstürzen).<br />

Fanglomerat = Schlammbrekzie, oft <strong>im</strong> ariden Kl<strong>im</strong>abereich. Schlammfächer mit unsortiertem Material aller Korngrößen, oft eckig.<br />

l<strong>im</strong>nisch = in den Gewässern des Festlandes gebildete Sed<strong>im</strong>ente (fluviatil = Flüsse, lakustrin = Seen).<br />

fluviatil = durch Flüsse abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (Kiese, Sande, Tone, Schlick, Konglomerate und Schuttbildungen, Delta-<br />

Sed<strong>im</strong>ente).<br />

lakustrin = in Seen abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (Tone, Schlick, Sande, Kiese, Deltased<strong>im</strong>ente).<br />

äolisch = durch Wind transportierte, sortierte und abgelagerte terrestrische Sed<strong>im</strong>ente (Löss, Dünensand).<br />

periglazial = <strong>im</strong> Eiszeitalter während der Kaltzeiten und rezent in den Polargebieten außerhalb des Einflussbereichs der Glet-<br />

scher durch Windverfrachtung, Frost-Tauwechsel und fluviatile Vorgänge entstandene oder umgelagerte Sed<strong>im</strong>ente<br />

(Löss-Sed<strong>im</strong>ente, Solifluktionsböden, Fließerden, Schuttsed<strong>im</strong>ente, Schotter, Tone und Torflager).<br />

glazial = <strong>im</strong> Eiszeitalter während der Kaltzeiten und rezent <strong>im</strong> Einflussbereich der Gletscher abgelagerte oder umgelagerte<br />

Sed<strong>im</strong>ente (Moränen, Geschiebelehm, Beckentone, Schmelzwassersed<strong>im</strong>ente).<br />

glazi-fluvial = durch Schmelzwässer von Gletschern in fließendem Wasser (Schmelzwasserrinnen) transportierte und abgelagerte<br />

Sed<strong>im</strong>ente (Blöcke und Schotter, Bändertone).<br />

glazi-lakustrin = durch Schmelzwässer von Gletschern in ehemalige Gletscherstauseen transportierte und abgelagerte<br />

Beckensed<strong>im</strong>ente (Sande und Tone, Deltased<strong>im</strong>ente, Driftblöcke).<br />

chemisch (biogen) = Kalksinter, Kalktuffe, Tropfsteine, Travertin und Kieselsinter -> terrestrische chemisch-biogene Sed<strong>im</strong>ente.<br />

brackisch = Ablagerungen <strong>im</strong> Grenzbereich zwischen Süß- und Salzwasser. Kennzeichnend ist eine artenarme jedoch<br />

individuenreiche Fauna.<br />

marin = <strong>im</strong> Meer abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

glazio-marin = von Treibeismassen <strong>im</strong> Meer ausgeschmolzene und abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (Driftblöcke).<br />

epikontinental = in einem Flachmeer abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente, das flache Bereiche des Festlandes zeitweise überflutet hat.<br />

flachmarin = <strong>im</strong> Flachmeer (Schelfmeer) festlandsnah abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (Tonmergelsteine, Kalksteine, Dolomitsteine,<br />

Delta-Sed<strong>im</strong>ente).<br />

litoral = in der Uferregion (Küstenbereich) von Seen und Meeren und in Lagunen abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

lagunär = in lagunenartigen und flachen Buchten abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (litoral) (z.B. Riffkalke, Kalk- und Dolomitsteine und<br />

Evaporite).<br />

neritisch = in seichtem und lichtdurchflutetem Flachmeer abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

27<br />

bathyal = in tiefem und lichtlosem Flachmeer abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

hemipelagisch = <strong>im</strong> Bereich der Kontinentalabhänge abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente in 200 bis 4000 m Tiefe (Trübeströme).


pelagisch = <strong>im</strong> Bereich der Tiefsee festlandsfern abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (Tiefseetone).<br />

28<br />

eupelagisch = in Tiefen unter 2700 m abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente.<br />

euxinisch = in sehr sauerstoffarmen Bereichen eines Meeres abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente. Schwefelwasserstoffreiches Wasser, sehr<br />

lebensfeindlich, Faulschlämme, Erdölmuttergesteine (z.B. tiefe Teile des Schwarzes Meeres).<br />

Flysch = zyklische Abfolge von dünnen, fossilarmen Ton-, Kalk- und Sandsteinschichten. Oft als marine Trübeströme<br />

(Turbidite) als Erosionsprodukte der Gebirgsbildung entstanden (z.B. Gesteine <strong>im</strong> Bregenzer Wald -> Grauwacken).<br />

bioklastisch = durch Schalentrümmer z.B. von Muscheln, Seelilien, Brachiopoden oder Riffbildnern (Korallen, Schwämme) ge-<br />

prägte Sed<strong>im</strong>ente (bioklastische Kalksteine, Schalentrümmerkalke, z.B. Trochitenkalke <strong>im</strong> Oberen Muschelkalk).<br />

chemisch = unter warmen Kl<strong>im</strong>averhältnissen durch Ausfällung aus einer übersättigten Meerwasser-Lösung entstandene und<br />

abgelagerte Sed<strong>im</strong>ente (Kalksteine, Dolomitsteine, Evaporite).<br />

chemisch-biogen = durch Tier- und Pflanzenreste geprägte kontinentale und marine Sed<strong>im</strong>ente (bioklastische Sed<strong>im</strong>ente, biogene<br />

Riffe, Kalktuff, Hornstein -> Feuerstein/Opal/Kieselerde/Radiolarit, Schlick, Phosphatlagerstätten, Torf, Kohle,<br />

Bitumina -> Öl/Gas/Harze, Bändereisenerze, Bone-Beds).<br />

evaporitisch = unter ariden Kl<strong>im</strong>averhältnissen (heiß und trocken) durch Verdunstung (Eindampfung) von Meerwasser<br />

ausgeschiedene Sulfat- und Salinargesteine (Evaporite = Gips, und Anhydrit, Steinsalz und Kalisalz).<br />

salinar = Ablagerung von Salzgesteinen (Halogenide, Chlorid- und Kaligesteine) bei starker Verdunstung von Meerwasser.<br />

Magmatite (Intrusiv- und Eruptivgesteine):<br />

magmatisch = Erstarrungsgesteine (Vulkanite und Plutonite).<br />

vulkanisch = Vulkanite -> Ergussgesteine, Eruptivgesteine, Effusivgesteine: Durch vulkanische Vorgänge ausgestoßene Aschen,<br />

Tuffe (Pyroklasten) und ausgeflossene Gesteine (Lava). Oft feinkristallin oder glasig durch die rasche Abkühlung<br />

oder mit kristallinen Einsprenglingen (Tuff, Quarzporphyr, Rhyolith, Andestlt, Trachyt, Basalt, Obsidian etc.).<br />

Ign<strong>im</strong>brite -> Gesteine aus pyroklastischen Strömen, B<strong>im</strong>sablagerungen und Aschen.<br />

plutonisch = Plutonite -> Tiefengesteine, Intrusivgesteine: In großer Tiefe aus zähflüssigem Magma entstandene Gesteine. Oft<br />

grobkristallin durch die langsame Abkühlung innerhalb der Erdkruste (Granit, Syenit, Diorit, Gabro).<br />

Pegmatite = Groß- bis riesenkörnige Gesteine, auskristallisiert aus einer an flüchtigen Bestandteilen reichen plutonischen<br />

Restschmelze.<br />

Ganggesteine = Übergangsmagmatite und Intrusionsgesteine in schmalen Gängen <strong>im</strong> Umgebungsgestein (Mineralgänge, Erzgänge,<br />

Metamorphite (Umwandlungsgesteine):<br />

Lamporphyr, Lamproit und K<strong>im</strong>berlit).<br />

metamorph = Entstehung aus Sed<strong>im</strong>enten (Paragesteine) und aus Magmatiten (Orthogesteine), die tektonisch in große Tiefen von<br />

2 bis z.T. 40 km versenkt wurden. Dort wurden sie unter hohen Druck- und Temperaturbedingungen in ihrer<br />

Minralzusammensetzung und in ihrem Gesteinsgefüge verändert, aber nicht aufgeschmolzen. Metamorphite haben<br />

oft eine geschieferte Textur (Foliation). Es gibt aber auch ungeschieferte Metamorphite wie z.B. Quarzit und<br />

Marmor. Unter best<strong>im</strong>mten Bedingungen bilden sich großkristalline Porphyroblasten in einer feinkristallinen Matrix.<br />

Anatexite = Aufschmelzung tief versenkter Metamorphite durch hohe Temperaturen (> 650 – 750°C).<br />

Begriffe, die <strong>im</strong> Zusammenhang mit verwitterten Keuperböden und quartären Sed<strong>im</strong>enten verwendet werden<br />

• Ton = Ablagerungen und Verwitterungsprodukte mit einer Korngröße von < 0,002 mm.<br />

Umwandlung der Silikatmineralien in Tonmineralien.<br />

• Schieferton = Ton mit schiefriger Textur entlang von Schichtflächen.<br />

• Schluff = Ablagerungen mit einer Korngröße von 0,002 – 0,06 mm.<br />

• Silt = Gemisch aus Schluff und Staubsand.<br />

• Löss = kalkhaltiger Schluff, z.T. mit Feinsand, durch Wind (äolisch) ausgeblasen und abgelagert.<br />

• Lösslehm = entkalkter und verlehmter Löss.<br />

• Lehm = Gemisch aus Ton, Schluff und Sand, kalkarm bis entkalkt.<br />

• Mergel = Gemisch aus kalkhaltigem Ton, z.T. mit Schluff, Sand und Gips.<br />

• Letten = sandig-schluffiger Ton mit geringem Kalkgehalt.


5.2 Gesteinskunde, der Kreislauf der Gesteine<br />

Sed<strong>im</strong>entgesteine (lat. sed<strong>im</strong>entum = Bodensatz). Man unter-<br />

scheidet klastische Sed<strong>im</strong>ente, die durch den mechanischen<br />

Absatz der Reste verwitterter und erodierter Gesteine entste-<br />

hen (physikalisch-chemische Verwitterung, Transport, mecha-<br />

nische Zerkleinerung) und chemisch-biogene Sed<strong>im</strong>ente, die<br />

durch chemische oder biogene Ablagerungen, Ausscheidung<br />

und Ausfällung entstehen. <strong>Die</strong> oft in großen Becken abgelager-<br />

ten Lockersed<strong>im</strong>ente werden mit der Zeit tiefer versenkt und<br />

dabei verdichtet und entwässert. Sie verfestigen sich unter<br />

dem Druck der überlagernden Schichten zu Festgesteinen wie<br />

z.B. Konglomeraten, Sandsteinen, Schluff- und Tonsteinen,<br />

Kalk- und Dolomitsteinen. <strong>Die</strong>ser 'Diagenese' genannte Pro-<br />

zess führt auch zur Neubildung von Mineralien als zementarti-<br />

ge Verbindung (Matrix) zwischen den einzelnen Sed<strong>im</strong>entkör-<br />

nern (Kompaktion, Zementation, Sammelkristallisation etc.).<br />

Eingeschlossene Skelett- und Schalenreste von Lebewesen<br />

werden dabei oft in versteinerte Fossilien umgewandelt. Durch<br />

die stetige und gleichmäßige Subsidenz (Absenkung) der<br />

Erdkruste <strong>im</strong> Sed<strong>im</strong>entationsbecken und wegen der in etwa<br />

gleichhohen Sed<strong>im</strong>entationsrate entsteht ein Gleichgewicht,<br />

durch das Sed<strong>im</strong>entbildungen von hunderten bis tausenden<br />

Meter Mächtigkeit entstehen können. Ein wichtiges Erken-<br />

nungsmerkmal der Sed<strong>im</strong>entgesteine ist ihre Schichtung, die<br />

29<br />

durch geringfügige oder auch markantere Wechsel der Ablage-<br />

rungsbedingungen oder durch Windablagerung aus unter-<br />

schiedlichen Richtungen entsteht, z.B. bei Sanddünen.<br />

Klastische Sed<strong>im</strong>ente (gr. klasis = zerbrechen) entstehen<br />

durch physikalische und chemische Verwitterung und Abtra-<br />

gung der Gesteinskomplexe und Transport durch Flüsse, Wind<br />

und Eis. <strong>Die</strong> zerkleinerten Erosionsprodukte Blöcke, Kies,<br />

Sand, Schluff und Ton werden in Flusstälern, <strong>im</strong> Vorland von<br />

Gletschergebieten, in terrestrischen Becken, oder landnah <strong>im</strong><br />

Meer z.B. als Flussdelta abgelagert und mit der Zeit zu Schot-<br />

tern, Konglomeraten, Sandsteinen, Schluff- und Tonsteinen<br />

diagenetisch verfestigt. Löss ist ein durch Wind verfrachtetes<br />

(-> äolisches) Lockersed<strong>im</strong>ent, das v.a. während der Eiszeiten<br />

abgelagert wurde.<br />

Chemische und chemisch-biogene Sed<strong>im</strong>ente werden haupt-<br />

sächlich <strong>im</strong> marinen Milieu ausgeschieden. Rein chemische<br />

Sed<strong>im</strong>ente entstehen durch Verwitterung, Lösung und an-<br />

schließender Ausfällung in sehr warmem, an Salzen übersät-<br />

tigtem Wasser. Wichtige Vertreter sind Karbonatgesteine wie<br />

z.B. Kalksteine, Kalksinter und Dolomitsteine (durch Magnesi-<br />

umeinlagerung umgewandelte Kalksteine) und die als Evapori-<br />

te (lat. "aus Verdunstung") bezeichneten Sulfatgesteine (Gips<br />

und Anhydrit) und Salzgesteine (Stein- und Kalisalz). Weitere<br />

anorganisch-chemische Sed<strong>im</strong>ente sind Bändereisenerze<br />

und phosphorhaltige Gesteine (Phosphorite). Chemisch-<br />

biogene Sed<strong>im</strong>ente i.e.S. entstehen unter Mitwirkung von<br />

Organismen, so z.B. Kalksteine aus Kalkschalen des Plank-<br />

tons, von Muscheln, Brachiopoden, Ammoniten, Seelilien<br />

und Korallen. Kreide aus Foraminiferenschalen und Kiesel-<br />

gesteine aus Skelette der Kieselalgen. Hornstein, auch<br />

Feuerstein genannt, kann sowohl rein chemisch, als auch<br />

biochemisch aus Kieselsäure (SiO2) gebildet werden. Rein<br />

biogene Sed<strong>im</strong>ente sind durch pflanzliche Ablagerungen<br />

entstandene Torfablagerungen, Faulschlamm, Kohlegestei-<br />

ne (Braunkohle, Steinkohle) und Erdöl inkl. Erdgas als<br />

Produkt der Verwesung von tierischem Gewebe und Flüs-<br />

sigkeiten in Sed<strong>im</strong>entgesteinen.<br />

Metamorphe Gesteine (Metamorphite; gr. metamorphoos =<br />

umgestaltet) entstehen bei der Absenkung von Gesteinspa-<br />

keten in die Erdkruste in ca. 2 km bis z.T. 40 km Tiefe und<br />

bei Kontinentalkollisionen wie z.B. H<strong>im</strong>alaja und Alpen. <strong>Die</strong><br />

Druck- und Temperaturzunahme <strong>im</strong> Erdinneren von 2 - 12<br />

kbar und 150 - 700 °C führt zu einer Umwandlung, Wachs-<br />

tum und Neubildung der sed<strong>im</strong>entären und magmatischen<br />

Mineralien und der Strukturen durch Rekristallisation. Alle<br />

vorhergehenden Strukturen wie z.B. Schichtung und Fossi-<br />

lien gehen dabei verloren. Typische Vertreter der metamor-<br />

phen Gesteine sind Marmor, Quarzit, alle Schiefergesteine,<br />

Phyllite und Gneise. Ein wichtiges Erkennungsmerkmal ist<br />

oft eine mehr oder weniger ausgeprägte Schieferung (Folia-<br />

tion), die durch die Mineralneubildung und Einregelung<br />

unter gerichtetem Druck entsteht. Es gibt aber auch unge-<br />

schieferte Metamorphite, wie z.B. Marmor, der aus Dolomit-<br />

und Kalkstein entsteht, Quarzite aus quarzreichem Sand-<br />

stein und Hornfelse, die bei der Kontaktmetamorphose<br />

entstehen. Metamorphite aus Sed<strong>im</strong>enten bezeichnet man<br />

als Paragesteine, aus Magmatiten als Orthogesteine. Sehr<br />

tief versenkte Metamorphite schmelzen ab ca. 650 - 750 °C<br />

auf und werden dann Anatexite genannt. Durch Hebung <strong>im</strong><br />

Rahmen von Gebirgsbildungen und durch Abtragung kom-<br />

men viele Metamorphite mit der Zeit an die Erdoberfläche<br />

und werden abgetragen.<br />

Magmatische Gesteine (Magmatite; gr. magma = geknetete<br />

Masse) entstehen be<strong>im</strong> Aufstieg sehr tief liegender und<br />

über 700 °C heißer zähplastischer Magmen in die überla-<br />

gernden Gesteine innerhalb von Schwächezonen der obe-<br />

ren Erdkruste und durch vulkanische Aktivitäten an der<br />

Erdoberfläche. <strong>Die</strong> überlagernden Gesteine werden dabei<br />

oft mit aufgeschmolzen. In Abhängigkeit der Ausgangsge-<br />

steine werden be<strong>im</strong> Aufstieg und bei der Abkühlung neue<br />

Kristalle und Strukturen gebildet (Kristallisationsdifferentia-<br />

tion).


<strong>Die</strong> langsam erstarrenden und ungeregelt grobkristallinen<br />

Tiefengesteine, die als Intrusivgesteine in die höherliegenden<br />

Gesteine eindringen, werden Plutonite genannt, z.B. Granit<br />

und Diorit. Durch Hebung <strong>im</strong> Rahmen von Gebirgsbildungen<br />

und durch Abtragung kommen viele Plutonite mit der Zeit an<br />

die Erdoberfläche und werden abgetragen. Zu den Plutoniten<br />

gehören auch die Pegmatite -> groß- bis riesenkörnige Gestei-<br />

ne, auskristallisiert aus einer an flüchtigen Bestandteilen rei-<br />

chen plutonischen Restschmelze und die Ganggesteine -><br />

30<br />

Übergangsmagmatite und Intrusionsgesteine in schmalen<br />

Gängen <strong>im</strong> Umgebungsgestein, z.B. Mineralgänge, Erzgän-<br />

ge, Lamporphyr, Lamproit und K<strong>im</strong>berlit. <strong>Die</strong> bei Vulkan-<br />

ausbrüchen ausfließenden und ausgeworfenen Gesteine<br />

werden Vulkanite oder Eruptivgesteine genannt, z.B.<br />

Porphyr, Basalt, pyroklastische Aschen und Tuffe. Vulkanite<br />

sind wegen ihrer schnellen Erstarrung an der Erdoberfläche<br />

meistens ungeregelt feinkristallin oder als Gesteinsglas<br />

ausgebildet. Sie können aber auch mit grobkristallinen<br />

Einsprenglingen versehenen sein.<br />

<strong>Die</strong> in <strong>Ludwigsburg</strong> vom kristallinen Grundgebirge bis zur Erdoberfläche anstehenden Gesteinsschichten gehören zu den<br />

Sed<strong>im</strong>enten:<br />

• Deckschichten der Quartärzeit = äolische Lösssed<strong>im</strong>ente, klastische Fluss- und Auensed<strong>im</strong>ente, klastische Verwitterungsbildungen.<br />

• Schilfsandstein, Gipskeuper und Lettenkeuper = terrestrisch-klastische Sed<strong>im</strong>ente und marine chemische, chemisch-biogene<br />

und evaporitische Sed<strong>im</strong>ente.<br />

• Muschelkalk = überwiegend marine chemische, chemisch-biogene und evaporitische Sed<strong>im</strong>ente.<br />

• Buntsandstein und Permokarbon = überwiegend klastische Sed<strong>im</strong>ente, teils mit marinen Einflüssen.<br />

Temperatur- und Druckabnahme<br />

Magmakammer<br />

Intrussion<br />

Vulkanite<br />

Vul-<br />

Plutonite<br />

Aufstieg,<br />

Durchschmelzung,<br />

Abkühlung<br />

Gletscher<br />

Magma<br />

Abb. Abb. 223:<br />

2 : : Der Der Kreislauf Kreislauf der der Gesteine<br />

Gesteine<br />

Bergland und Flachland<br />

Verwitterung und Abtragung<br />

der Sed<strong>im</strong>entgesteine, metamorphen<br />

Gesteine und magmatischen Gesteine<br />

Magmatite<br />

Vulkanite an der<br />

Erdoberfläche,<br />

Plutonite in der Tiefe<br />

Hebung<br />

Meere, Seen,<br />

Sed<strong>im</strong>entbecken<br />

Ausfällung<br />

Sed<strong>im</strong>ente Eindampfung<br />

Lockergesteine<br />

Sed<strong>im</strong>ente<br />

verfestigt<br />

Metamorphite<br />

2 - 40 km tief,<br />

150 - 700 °C,<br />

2 - 12 kbar Druck<br />

Anatexite<br />

Aufschmelzung<br />

> 700 °C<br />

Flüsse, Schlammfluten,<br />

Sed<strong>im</strong>entation<br />

Versenkung,<br />

Verfestigung<br />

und Diagenese<br />

Erdkruste<br />

Oberer Erdmantel<br />

Temperatur- und Druckzunahme


5.4 Gesteinsfarben<br />

31<br />

<strong>Die</strong> sed<strong>im</strong>entären Tonsteine und Tonmergelsteine <strong>im</strong> Lettenkeuper<br />

und v.a. <strong>im</strong> Mittleren Keuper zeigen <strong>im</strong> Geländeaufschluss oft<br />

lebhafte Gesteinsfarben. Graue Gesteine wechseln sich ab mit<br />

rötlichen, rotbraunen, grünlichen und violetten Gesteinen. <strong>Die</strong><br />

Gesteinsfarben entstehen durch die unterschiedlichen gesteins-<br />

bildenden Mineralien. Sie sind an den Oberflächen aber oft se-<br />

kundär durch Verwitterung verändert. Verwitterte und sed<strong>im</strong>entier-<br />

te Gesteine erhalten abhängig vom Ausgangsgestein, von den<br />

Sed<strong>im</strong>entationsbedingungen und von den Kl<strong>im</strong>averhältnissen zur<br />

Zeit der Verwitterung und Sed<strong>im</strong>entation unterschiedliche Färbun-<br />

gen. Hier sind komplexe chemisch-physikalische Vorgänge maß-<br />

gebend. Diagenetische Vorgänge nach der Sed<strong>im</strong>entation können<br />

ebenfalls einen Einfluss auf die Gesteinsfarben haben. Gelegent-<br />

lich kommt es zu sekundären Farbveränderungen <strong>im</strong> Gestein, z.B.<br />

durch zirkulierende Wässer.<br />

<strong>Die</strong> hauptsächlich grau-grünen und grünlichen Gesteine des Let-<br />

tenkeupers sind durch die oxidative Zersetzung organischen Mate-<br />

rials in einem relativ flachen Meeresbecken entstanden. Das<br />

führte zu einem reduzierenden, d.h. sauerstoffarmen Milieu, in<br />

dem es dann zur Bildung der grünlich-blauen Mineralien Glauko-<br />

nit gekommen ist. Das Schichtsilikat Glaukonit ist durch unter-<br />

meerische Verwitterung von Feldspat und Biotit entstanden. Das<br />

sind Mineralien aus der terrestrischen Gesteinsverwitterung, z.B.<br />

Granite und Gneise. Zur Glaukonitbildung kommt es darüber<br />

hinaus auch <strong>im</strong> Verdauungstrakt einiger Meereslebewesen. Wegen<br />

der reduzierenden Verhältnisse <strong>im</strong> Meerwasser war eine Bildung<br />

von rötlichem Eisen-III-Oxid nicht möglich, so dass Eisen-II-Oxid<br />

(FeO) entstanden ist.<br />

Rötliche und violette Farben bilden sich unter rein oxidierenden,<br />

d.h. sauerstoffreichen Verhältnisse bei der Verwitterung von ei-<br />

senhaltigen Mineralien in den Gesteinen in einem semiariden<br />

(trockenen) Steppenkl<strong>im</strong>a auf dem Festland. Farbbildend ist hier<br />

Eisen-III-Oxid (Fe2O3 = Hämatit), das bei der vollständigen Oxida-<br />

tion des Eisens der Mineralien entsteht. <strong>Die</strong>se Farben sind v.a. bei<br />

den bunten Tonmergeln des Mittleren Keupers oft zu sehen<br />

(Gipskeuper, Dunkelrote Mergel, Esterienschichten, Knollenmer-<br />

gel). Violette Farben entstehen auch in Schichten, in denen eine<br />

Bodenbildung stattgefunden hat.<br />

Auch die unterschiedliche Färbung der Sandsteine des Keupers<br />

ist so zu erklären. Weiß gefärbte Sandsteine sind durch sekundäre<br />

Entfärbung (Bleichung) der Mineralkörner durch zirkulierende<br />

Wässer nach der Ablagerung und Verfestigung entstanden.<br />

Hellgelbe Sandsteine haben oft einen erhöhten Anteil des Minerals<br />

Feldspat (Arkose-Sandstein).<br />

Intensiv rot gefärbte eisen- und aluminiumhaltige Lateritböden als<br />

Reste nach der Verwitterung von Tonmineralien bilden sich in<br />

tropischen und subtropischen Gebieten mit ausgeprägten Nieder-<br />

schlägen. Das Aluminiummineral Bauxit ist ein fossiler Laterit. Bei<br />

Kalksteinen und Tonsteinen sind die färbenden Be<strong>im</strong>engungen<br />

die Minerale L<strong>im</strong>onit (braun bis gelb), Hämatit (rötlich),<br />

Glaukonit (grünlich) und organische Kohlenstoffverbindungen,<br />

Bitumina und fein verteilter Pyrit (grau bis schwarz).<br />

<strong>Die</strong> grau-weißen Lehrbergschichten an der Basis des Kiesel-<br />

sandsteins setzen sich aus baryt-, bleiglanz- und malachitfüh-<br />

renden Steinmergeln zusammen.<br />

Sehr feldspatreiche Gesteine verwittern unter vollhumiden<br />

(ganzjährig feuchten) Kl<strong>im</strong>abedingungen oft zu dem weißen bis<br />

cremfarbenen Tonmineral Kaolinit. Der aluminiumhaltige Kaoli-<br />

nit ist ein wichtiger Rohstoff für die Keramikproduktion.<br />

Gelb-braune bis braune und ocker-gelbe Gesteinsfarben kom-<br />

men oft durch das eisenhaltige Mineral L<strong>im</strong>onit (FeOOH) zu-<br />

stande. Im Strohgäu sind braun-rötlich bis braun-gelblich ge-<br />

färbte Lösslehmböden über hellgelb gefärbtem unverwittertem<br />

Löss charakteristisch. Hier wurden die eisenhaltigen Mineralien<br />

<strong>im</strong> Lösslehm <strong>im</strong> Zuge der Verwitterung oxidiert. Gelbe Gesteins-<br />

farben kommen auch durch das Mineral Pyrit zustande, so z.B.<br />

<strong>im</strong> Stubensandstein. Bräunliche Farben kommen auch oft von<br />

Glaukonit, wenn dieser zu dem Mineral Goethit oxidiert wird.<br />

In trockenen und warmen Wüstengebieten kommt es zur Bil-<br />

dung eines dünnen und braun-schwarz gefärbten Überzugs<br />

(Kruste) der Gesteine an der Oberfläche, dem sogenannten<br />

Wüstenlack. Er besteht aus Eisenoxidhydraten und Manganoxi-<br />

den, die durch kapillares Aufsaugen von Lösungen aus dem<br />

Gestein und Niederschlag des Lösungsinhaltes auf der Ge-<br />

steinsoberfläche infolge starker Verdunstung entstanden sind.<br />

Graue bis dunkle und nahezu schwarze Gesteinsfarben deuten<br />

auf organisches Material, kohlige Pflanzenreste und bituminöse<br />

Einschlüsse hin. Unter Sauerstoffabschluss zersetzten Schwe-<br />

felbakterien direkt nach der Sed<strong>im</strong>entation das organische<br />

Material der in die Sed<strong>im</strong>ente abgesunkenen toten Lebewesen<br />

und wandeln es in dunkle Sulfide um, z.B. Faulschlämme <strong>im</strong><br />

Schwarzen Meer. Hier kann es auch zur Bildung von goldfar-<br />

benen Pyritkristallen und pyritisierten Fossilien kommen. Kohle<br />

und kohlige Pflanzenreste können in geringen Tiefen entste-<br />

hen. Bitumina entstehen in größerer Tiefe unter erhöhten<br />

Druck- und Temperaturbedingungen aus organischem Materi-<br />

al.<br />

Bei magmatischen und metamorphen Gesteinen best<strong>im</strong>mt der<br />

Anteil unterschiedlich gefärbter Mineralien die Gesteinsfarbe.<br />

Granite und Gneise sind gesprenkelt und bestehen aus milchig-<br />

durchsichtigem Quarz, rötlich-weißem Feldspat und schwar-<br />

zem und hellem Gl<strong>im</strong>mer. Je weniger Quarz und Feldspat diese<br />

Gesteine enthalten, desto dunkler sind sie. Gesteine mit vielen<br />

Amphibol-, Pyroxen- und Olivinmineralien sind sehr dunkel.<br />

Marmor besteht aus weißen bis durchsichtigen Calcitkristallen<br />

(CaCO3), die durch die Metamorphose grobkristallin gewachsen<br />

sind. Marmor enthält oft eingeschalteten dunklen Tonanteile<br />

oder Färbungen durch Eisen- und Manganoxide.


5.3 Karst<br />

Gesteine, die durch chemische Lösungsprozesse stark ange-<br />

griffen und gelöst werden, werden als Karstgesteine bezeich-<br />

net. Der Name Karst kommt vom indogermanischen "Karre" =<br />

Stein oder karg und gibt einer Landschaft in Kroatien an der<br />

Nordwestadria ihren Namen. Man unterscheidet die Subrosion<br />

von Sulfat- und Chloridgesteinen (Salinarkarst) und die Korro-<br />

sion von Karbonatgesteinen (Karbonatkarst). Kalkgesteine<br />

(Kalziumkarbonat = CaC03) werden durch kohlendioxidhaltiges<br />

Niederschlagswasser entlang von tektonischen Klüften und<br />

Schichtfugen aufgelöst (Kohlensäureverwitterung). Der natürli-<br />

che C02 - Gehalt der Atmosphäre bildet mit Regenwasser<br />

Kohlensäure (H20 + C02 = H2C03). <strong>Die</strong> chemische Gleichung<br />

der Kalklösung lautet: CaC03 + H2C03 = Ca2+ + 2HC03- (Kalzi-<br />

umkarbonat (Kalk) + Kohlensäure = Kalzium-Ion + Hydrogen-<br />

karbonat-Ion). Das Kalzium-Ion und das Hydrogenkarbonat-<br />

Ion sind besser wasserlöslich als Kalk, gehen <strong>im</strong> Wasser in<br />

Lösung und werden abgeführt. Der umgekehrte Prozess dieser<br />

Gleichung ist die Kalkausfällung, z.B. bei der Tropfsteinbil-<br />

dung, bei der Bildung von Kalksinter oder großflächig bei der<br />

Kalksed<strong>im</strong>entation in warmen Meeresbecken, wie es aktuell <strong>im</strong><br />

Bereich der Bahama-Inseln und <strong>im</strong> Persischen Golf zu beo-<br />

bachten ist. Im Laufe von Jahrtausenden bilden sich, auch<br />

abhängig vom Kl<strong>im</strong>a, <strong>im</strong> Kalkgestein durch die Kalklösung<br />

<strong>im</strong>mer größer werdende zusammenhängende<br />

32<br />

Spaltensysteme, die sich mit der Zeit zu großen Höhlensys-<br />

temen ausweiten können. In diese sickert das Nieder-<br />

schlags- und Oberflächenwasser rasch ein und bildet einen<br />

ergiebigen aber verschmutzungsempfindlichen Grundwas-<br />

serleiter. Das Grundwasser tritt oft an Quelltöpfen in den<br />

Tälern in großer Menge zutage, so z.B. am Blautopf und am<br />

Aachtopf am Südrand der Schwäbischen Alb. Oberflächen-<br />

gewässer sind in Karstgebieten selten, bzw. versickern nach<br />

kurzer Fließstrecke, so dass die Oberflächen von Karstge-<br />

bieten trocken sind. Es bilden sich charakteristische Land-<br />

schaftsformen mit Dolinen, Poljen (große, geschlossene<br />

Becken), Trockentälern und Bachschwinden, wie z.B. die<br />

Donauversickerung bei Immendingen. Besonders von der<br />

Verkarstung betroffen sind unbedeckte oder mit gering-<br />

mächtigen Gesteinsschichten und Verwitterungsbildungen<br />

bedeckte Kalksteinschichten, wie z.B. die Schwäbische Alb,<br />

das Heckengäu und teilweise auch das Strohgäu. Auch<br />

Talhänge und Talböden sind wegen der Auflockerung der<br />

Gesteine durch Hangentlastung oft stärker verkarstet. ln<br />

Gebirgen verkarsten Karbonatgesteinen an der Oberfläche<br />

oft zu Karren und Schratten, wie z.B. auf dem Gottesacker-<br />

Plateau. Selten kommt es auch in Sandsteinen zu Karster-<br />

scheinungen, so z.B. in Süd- und Mittelamerika und in<br />

Australien.<br />

Abb. Abb. 224:<br />

2 : Karstformen<br />

Karstformen<br />

Quelle: Geographie-Infothek,<br />

Klett-Verlag, Stuttgart


5.5 Erdbeben<br />

Bei der Erdbebentätigkeit in Deutschland handelt es sich<br />

nicht um die weltweit häufig vorkommenden Plattenrandbe-<br />

ben, wo große Erdkrustenplatten untereinander abtauchen<br />

oder horizontal aneinander vorbei gleiten, wie z.B. in Kalifor-<br />

nien, Japan, Sumatra und Chile, sondern um die selteneren<br />

Intraplattenbeben. <strong>Die</strong> Erdbeben in Deutschland können als<br />

Auswirkungen lokaler Spannungskonzentrationen oder<br />

Schwächezonen, hervorgerufen durch geologische Heteroge-<br />

nitäten in der Erdkruste verstanden werden. Übersteigen die<br />

Spannungen die Festigkeit der Gesteine <strong>im</strong> Untergrund, so<br />

kommt es zum Bruch der Gesteine. Ein Teil der aufgestauten<br />

Energie wird in Form von seismischen Wellen freigesetzt und<br />

bei entsprechender Stärke an der Oberfläche als Erdbeben<br />

wahrgenommen. Als Hauptmotor für diese Vorgänge wird die<br />

Bewegung der afrikanischen Platte nach Norden gegen die<br />

Europäische Platte vermutet. <strong>Die</strong>se seit über 60 Mio. Jahren<br />

andauernde Bewegung hat auch zur Auffaltung der Alpen<br />

geführt (siehe Abb. 9 oben).<br />

<strong>Die</strong> Energie eines Erdbebens <strong>im</strong> Erdbebenherd wurde früher<br />

nach der logarithmischen "Richter-Skala ML" berechnet.<br />

Heute wird überwiegend die logarithmische "Moment-<br />

Magnituden-Skala MO“ verwendet, welche die Erdbebenstärke<br />

<strong>im</strong> Erdbebenherd mathematisch-physikalisch besser be-<br />

schreibt und über große Entfernungen anwendbar ist. Beide<br />

Skalen sind mathematisch-theoretisch nach oben offen,<br />

wobei aus physikalischen Gründen eine Erdbebenstärke über<br />

MO = 10,5 nicht möglich ist und die Richter-Scala ab ML = 7<br />

ungenau wird. <strong>Die</strong> Erdbebenskalen sind logarithmisch. Ein<br />

Magnitudensprung, z.B. von 4 nach 5 bedeutet eine 10-fach<br />

stärkere Bodenbewegung und die 33-fache Energie. <strong>Die</strong><br />

Schäden an der Oberfläche (Schadensintensität = IO) sind<br />

von der Entfernung zum Erdbebenherd, aber auch vom geo-<br />

logischen Aufbau des Untergrundes abhängig. Sie werden<br />

nach der 12-teiligen "Europäischen Makroseismischen Skala -<br />

EMS-" bewertet, die aus der Mercalli-Scala entwickelt wurde.<br />

Bei Erdbeben <strong>im</strong> Meeresbereich kommt es gelegentlich zu<br />

verheerenden Flutwellen (Tsunami), die viele Todesopfer<br />

fordern können.<br />

<strong>Die</strong> beiden Hauptzentren der Baden-Württembergischen<br />

Erdbebentätigkeit liegen <strong>im</strong> Dreiländereck <strong>im</strong> <strong>Raum</strong> Lör-<br />

rach/Basel und seit Anfang des 20. Jahrhunderts auch <strong>im</strong><br />

Zollernalbkreis bei Albstadt und Balingen. Innerhalb der<br />

durch Bruchtektonik geprägten südwestdeutschen Groß-<br />

scholle werden zwei in Süd-Nord-Richtung verlaufende<br />

Scherzonen vermutet: <strong>Die</strong> Kaiserstuhl-Scherzone von Basel<br />

bis Lorsch und die Albstadt-Scherzone. <strong>Die</strong> Erdbeben führen<br />

in Südwestdeutschland zu Blattverschiebungen, wobei sich<br />

der westliche Teil der Scherfläche nach Süden<br />

33<br />

und der östliche Teil nach Norden bewegt. <strong>Die</strong> Erdbebenakti-<br />

vitäten <strong>im</strong> Oberrheingraben finden ihre Fortsetzung nach<br />

Nordwesten und Westen bis in die Niederrheinische Bucht<br />

(<strong>Raum</strong> Köln) und nach Belgien und Holland, wo weitere<br />

Erdbebenschwerpunkte in Deutschland und Europa liegen.<br />

An der Landesgrenze von Sachsen und Thüringen <strong>im</strong> Vogt-<br />

land liegt ebenfalls ein Gebiet mit erhöhter Erdbebentätigkeit.<br />

In den vergangenen 200 Jahren wurden in Baden- Württem-<br />

berg Erdbeben mit einer Magnitude bis zur Stärke M = 5,7<br />

und mit einer Schadensintensität nach der Makroseismi-<br />

schen Skala von bis zu I = 7 registriert. In Basel hat sich<br />

1356 ein verheerendes Erdbeben mit der Magnitude M = 6,5<br />

- 7 und der Schadensintensität I = 9 ereignet. Entlang des<br />

Oberrheingrabens kommt es häufiger zu mittelstarken Erd-<br />

stößen. Be<strong>im</strong> bisher stärksten Beben auf der Schwäbischen<br />

Alb <strong>im</strong> Jahr 1911 mit einer Magnitude von M = 5,6 sind <strong>im</strong><br />

<strong>Raum</strong> <strong>Ludwigsburg</strong> Schäden der Intensität I = 6 aufgetreten.<br />

<strong>Die</strong> Fachleute gehen davon aus, daß in Südwestdeutschland<br />

max<strong>im</strong>ale Erdbebenstärken der Magnitude M = 6 auftreten<br />

können. Dann wäre mit Schäden der Intensität um I = 7 zu<br />

rechnen. In Baden-Württemberg ist etwa alle 10 Jahre mit<br />

einem mittelstarken Erdbeben mit Gebäudeschäden und<br />

Betriebsstörungen in größerem Umfang zu rechnen (EMS 6 -<br />

7).<br />

Im April 2005 ist die neuen DIN 4149, "Bauten in deutschen<br />

Erdbebengebieten" erschienen: Im Vergleich zur alten Norm<br />

wurde der Inhalt vollständig überarbeitet und umstrukturiert.<br />

<strong>Die</strong> erdbebengefährdeten Gebiete in Deutschland (Bayern,<br />

Baden- Württemberg, Thüringen, Sachsen und entlang des<br />

Rheins) werden in 4 Erdbebenzonen (Zone 0 bis 3) mit<br />

unterschiedlichen Intensitätsintervallen und Bemessungswer-<br />

ten für die Boden-beschleunigung (ag) unterteilt. Innerhalb<br />

der Zonen werden 3 geologische Untergrundklassen unter-<br />

schieden: R = Gebiete mit felsartigem Gesteinsuntergrund, T<br />

= Übergangsbereich zwischen R und S und S = Gebiete mit<br />

tiefer Beckenstruktur und mächtiger Sed<strong>im</strong>entfüllung. Nach<br />

der Festigkeit des Untergrundes werden 3 Baugrundklassen<br />

unterschieden: A = unverwitterte Festgesteine mit hoher<br />

Festigkeit, B = mäßig verwitterte Festgesteine bzw. Festge-<br />

steine mit geringer Festigkeit oder grob- und gemischtkörni-<br />

ge, dicht gelagerte Lockergesteine in fester Konsistenz und<br />

C = stark bis völlig verwitterte Festgesteine oder grob- und<br />

gemischtkörnige, mitteldicht gelagerte, sowie feinkörnige<br />

Lockergesteine in mindestens steifer Konsistenz. <strong>Die</strong> Unter-<br />

grundklassen und die Baugrundklassen werden kombiniert<br />

(z.B. A-R). Für Hochbauten werden 4 Bedeutungskategorien<br />

angegeben, denen Bedeutungsbeiwerte (γI) zugeordnet sind.<br />

<strong>Die</strong> <strong>Ludwigsburg</strong>er Gemarkung liegt innerhalb der Erdbeben-<br />

zone 0 (Warnzone) und innerhalb der geologischen Unter-


grundklasse R. Für die Erdbebenzone 0 gilt das Intensitätsin-<br />

tervall (I) 6

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