Historische Arbeiten
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Von Richthofen veröffentlichte einige Zeichnungen und eine
exzellente Erläuterung über die Bildung der Flussterrassen. Das Werk von
Ferdinand von Richthofen ist ein Meilenstein in den Geowissenschaften,
zu einem kann Richthofen als Begründer der systematischen Geomorphologie
angesehen werden, zum Anderen kann sein Buch von 1886 fast allen
wissenschaftlichen Kriterien standhalten:
a) Eine klare, logische, didaktische Gliederung.
b) Klare Texte, in
mit klaren Informationen, auf fehlende Kenntnisse wird hingewiesen.
c) Informative klare Zeichnungen ohne Schnörkel.
Titel der Abbildung: Diverse Flussterrassen (Richthofen, 1886).
Foto/Scan - Digital bearbeitet: (W.Griem, 2014,
2020);
Aus:
Ferdinand
Freiherr von Richthofen - Abbildungen 54-60 Seite 205, 206 Original
Version.
Original-Größe der Abbildungen: 6 cm x 2.
Richthofen, F. (1886): Führer Für Forschungsreisen. - 745 Seiten, Berlin; Verlag Robert Oppenheim. [Sammlung W. Griem]
Die Abbildungen wurden mit einem HP
Scanjet G3110 mit 600dpi eingescannt, danach mit Corel Draw - Photo
Paint (v. 19) digital bearbeitet. Speziell Filter der
Graustufenverbesserung, Elimination von Flecken sowie Verbesserung der
Schärfe wurden bei der Bildbearbeitung angewandt (W. Griem 2020).
Die Texte wurden mit einer Pentax
Kr-3 II digitalisiert und später mit ABBYY (v.14) verarbeitet und zur
OCR vorbereitet. Frakturschriften wurden mit ABBYY Fine Reader Online in
ASCII umgewandelt; "normale" Schriftarten mit ABBYY Fine Reader Version
14.
Die Texte wurden den heutigen Rechtschreibregeln teilweise angepasst, es
wurden erläuternde und orientierende Zeilen eingefügt (W. Griem, 2020).
Original Text, Richthofen, 1886: Kapitel 6; E-5: [§93]
p. 137 OCR Version [p. 198 - 206 in der Original-Version]
5. Ursachen der Stufenbildungen in Flußtälern.
[§93] Das morphographische Phänomen der Abstufungen des Bodens in
Flußtälern ist bereits in einigen Fällen berührt worden und mag hier, wo
es sich um die Einwirkung äußerer Einflüsse auf die Entstehung der
Erscheinung handelt, einer zusammenfassenden Erörterung unterzogen
werden. Rein morphographisch betrachtet, gibt es zweierlei Hauptarten
von Stufenbildungen. Die erste umfaßt die Abstufungen des Talbodens im
Längsprofil; sie sind quer gegen das letzte gerichtet, daher als
Querstufen zu bezeichnen. Die zweite begreift die im Querschnitt durch
ein Flußtal erkennbaren Terrassenbildungen, welche das letztere in der
Längsrichtung begleiten und daher Längsstufen genannt werden können;
wenn sie aus Schuttablagerungen bestehen, nennt man sie gewöhnlich
Diluvial-Terrassen. Es gibt Querstufen, welche in entsprechenden Höhen
als Längsstufen fortsetzen; wir bezeichnen diese kombinierten Terrassen
als Strombeckenstufen.
a. Querstufen sind Niveaustufen des Talbodens, bald von
großem, bald von sehr geringem Betrag, bald steil und unmittelbar
abfallend, bald auf eine örtliche, durch Stromschnellen bezeichnete
Gefällevermehrung beschränkt. Sie finden sich bei den kleinsten
Bergwässern ebenso wie bei den größten Strömen, deren Becken in ihren
einzelnen Teilen durch ganz verschiedene Gebirgssysteme beherrscht
werden. Je nach den Ursachen, durch welche sie hervorgebracht werden,
kann man verschiedene Typen unterscheiden. Querstufen können entstehen:
1) Durch Unterschiede des von dem Medium, auf welches
ein fließendes Gewässer von gegebener, gleichbleibender oder periodisch
wechselnder Kraft einwirkt, geleisteten Widerstandes, wie dies bei der
Erörterung der Härte und Lagerung der ein Flußbett bildenden Gesteine (§
73—78) ersichtlich war. Stufen dieser Art sind im Allgemeinen als
Gesteinsstufen der Erosionstäler zu bezeichnen. Ihrer Form nach
erscheinen sie bei tafelartiger oder flachgeneigter Lagerung als
Tafelstufen, in allen anderen Fällen als Riegel stufen, indem stärker
geneigte, harte Schichtgesteine, ebenso wie Eruptivgesteine stets mehr
oder weniger die Gestalt von Talriegeln annehmen. Ein Beispiel sehr
steiler Tafelstufen gibt Fig. 33 auf S.163 an. Bei größeren Flüssen sind
die ebenen Strecken zwischen den Staffeln sehr ausgedehnt.
Ausgezeichnete Beispiele in großem Maßstab bieten die Victoria- und
Columbia-Fälle (§ 76). Auch der Fall des Niagara kann noch hierher
gerechnet werden. — Riegelstufen sind in den Quertälern der
Faltungsgebirge häufige Erscheinungen. Die Nilkatarakte zeigen ihr
Vorkommen bei Tafellagerung, wenn der Fluß den Unterbau der Schichten
erreicht. Die Hauptgipfelkette des Himalaya verursacht eine ausgedehnte
Riegelstufe für alle großen Stromtäler dieses Gebirges. Im Wesen nicht,
anders als durch einen Quarzgang oder einen kleineren Komplex
steilstehender harter Schichten, wird Stufenbildung durch Gebirgsriegel
verursacht. Nur das Größenverhältnis ist verschieden. Der Durchbruch der
Donau am Eisernen Tor, derjenige des Kongo durch die westafrikanischen
Randgebirge, die Durchsetzung der sogenannten Ost-Ghats durch die
indischen Ströme — dies sind einige der sehr zahlreichen großen
Beispiele von Gebirgsriegeln im Stromlauf und der Absonderung von
Talböden durch die damit zusammenfallende Riegelstufe.
2) Durch Zerlegung des Gefälles in zwei verschiedenartig sich
verhaltende Strecken, in Folge der Stauung des Stromes durch ein in den
Weg geschobenes Hindernis, sei es, daß dasselbe in einem stauenden Wall
(§ 87), oder in einer tektonischen Bodenverschiebung (§ 86) bestehe. Der
letztere Fall kann, als hypothetisch und schwer nachweisbar, hier außer
acht gelassen werden. Die durch stauende Wälle verursachten Talstufen
sind von Löwl passend als Damm stufen bezeichnet worden. Sie sind von
Lagerung, Art und Härte des Gesteins im Talboden, ebenso wie von der
früheren Gestalt des Tales unabhängig und entstehen besonders häufig in
engen und steilwandigen Tälern. In der Geschichte der Hohlformen der
Gebirge, insbesondere der Quertäler, sind sie ein wichtiges Moment; aber
meist besteht dieses nur kurze Zeit an derselben Stelle, um wieder zu
verschwinden und durch Dammbildungen an anderen Stellen ersetzt zu
werden. Durch dieses Verhalten stehen die Dammstufen in den meisten
Fällen an Bedeutung hinter den Riegelstufen zurück, weil hier die
veranlassende Ursache in der Regel nahezu an derselben Stelle des
Flußlaufes bestehen bleibt, wie tief auch dieser sein Bett graben möge.
3) Durch Änderung der Gefälleverhältnisse in solcher Weise, daß eine
Absturzstrecke geschaffen wird. Dies kann an Zuflüssen geschehen, indem
ein quergerichteter Hauptstrom sich mit größerer Kraft einschneidet (§
70), und an jedem Strom, indem eine mit der Strömung gleichsinnige
Absenkung sich vollzieht (§ 90), oder die unteren Teile des Strombettes
durch Abrasion entfernt werden (§ 161). Diejenigen Stufen, welche durch
steilen Abfall von den Böden der Zuflüsse gegen einen größeren Strom
verursacht werden, sind zwar im Verhältnis zu Jenen Querstufen, aber in
der Beziehung zum Haupttal nur Teile einer Längs- oder Strombeckenstufe.
Die durch Abrasion verursachten Gefällestufen beschränken sich auf. die
Mündungsstrecken zunächst den Küsten und können als Abrasions-Stromstufen
bezeichnet werden. Wichtiger als diese sind die Absenkungsstufen der
Ströme. Nachweisbar sind sie insbesondere an den Abfällen mancher
Tafelländer. Wie die Flüsse im Kapland von Staffel zu Staffel durch die
Engschluchten der „Kloofs“ hinabziehen, so ist es bei denen der Fall,
deren Lauf in der chinesischen Provinz Schansi durch Staffelbrüche
beeinflußt sind. Träge fließt das Gewässer auf der Höhe jeder Staffel,
um dann in steiler Engschlucht nach der nächsten hinabzustürzen.
Ähnliches sollte sich in der Entwickelung der nach Grabenversenkungen
herabziehenden Flüsse beobachten lassen.
Dies dürften im Wesentlichen die Vorgänge sein, welche den Querstufen
sowohl bei Gebirgsflüssen als bei großen Strömen zu Grunde liegen. Bei
letzteren äußern sich die Stufen in den Höhenunterschieden der
verschiedenen Becken. Die Querstufen sind häufig nicht an der Stelle
entstanden, wo man sie beobachtet, sondern in Folge der rückschreitenden
Erosion (§ 67) stromaufwärts verlegt worden. Diesem Umstand ist bei der
Beobachtung kleiner, ebenso wie großer Verhältnisse Rechnung zu tragen,
und man hat den Punkt des Stromlaufes, an welchem die
Niveaudifferenzierung in jedem einzelnen Fall zuerst eintrat, mit
Rücksicht auf die Ursache der Entstehung derselben zu prüfen. Die
Erscheinung wird verwickelt, wenn das Ausfluß-Niveau eines
Erosionskanals periodisch erniedrigt wurde, und jedes Mal die Staffel
rückwärts schritt. Es können dann eine Reihe weit von einander
entfernter Querstufen ihre gemeinsame Ursache in zeitlich getrennten
tektonischen Vorgängen haben, welche sich an derselben Stelle des
Stromlaufes ereigneten.
b. Längsstufen sind Niveau-Abstufungen der Talwände und bieten ebenfalls
in Hinsicht auf Höhe und Steilheit die mannigfachsten Verhältnisse dar.
Sie bestehen oft ganz und gar aus festem Gestein. Dies beobachtet man
nicht selten in Schichtungstafelland (§ 75) wo bei trockenem Klima noch
andere Ursachen außer der Erosion durch Wasser. die Terrassenbildung zu
befördern scheinen (§ 194); doch kommt es auch bei faltiger Lagerung und
vielfachem Gesteinswechsel vor. Man erkennt den breiten Felsboden einer
ehemaligen Talsohle, in welcher der Strom offenbar lange genug verweilte
um sie durch seitliche Erosion auszuebnen, und sieht in diesen Boden
einen engen Kanal eingeschnitten, in dessen Tiefe der Fluß jetzt seinen
Lauf nimmt und seine Arbeit fortsetzt. In solchen Fällen ist das
Verhalten der Zuflüsse zu prüfen, ob sich an ihnen die schäm in § 70
genannten Strombeckenstufen nachweisen lassen. Die Felsterrassen finden
sich manchmal in größerer Zahl über einander, eben so viele Episoden in
der Talbildung bezeichnend. Die tieferen und jüngeren pflegen dann
deutlicher ausgebildet zu sein, als die höheren. Die Lage der einzelnen
Stufen im Verhältnis zu den Isohypsen sollte genau feststellt werden.
Nur die umfassendste Untersuchung vermag über die Ursachen der Trennung
der Erosionsperioden Aufschluß zu geben. Einfacher ist meist die
Erklärung in solchen Gebirgen, in welchen die bis zu einem bestimmten
Grad durch Wasser vorgebildeten Flußtäler durch Eis ausgeschliffen ,
erweitert und am Boden abgeflacht wurden, um dann zur Ausfurchung einer
neuen Wasserrinne in diesem Anlaß zu geben.
Häufiger als aus festem Gestein, bestehen die Längsstufen aus
Schuttablagerungen. In engen Gebirgstälern sind zuweilen nur kleine
Reste von diesen vorhanden, in weiten Hügellandschaften können sie
hingegen eine beträchtliche Breite erreichen. Gewöhnlich tragen sie eine
ebene Fläche und fallen von deren scharfem Grenzrand in die jüngsten Alluvien ab; zuweilen aber hat sich der Fluß unterhalb der Sohle,
welcher sie aufliegen, zu größerer Tiefe eingegraben; dann begleiten sie
die Talrinne als Flankengebilde. Es kann eine einzige Terrasse vorhanden
sein, es kann deren auch mehrere von verschiedenem Alter, verschiedener
Höhe und verschiedener Deutlichkeit der Ausbildung geben. Jede solche
Terrasse bezeichnet entweder die Aufeinanderfolge einer Periode der
Erosion auf eine solche der Ablagerung, oder deutet nur eine verstärkte
Erosion an. Die Ursache der Ablagerung kann entweder in einer
Verminderung des Gefälles, oder in einer übermäßigen Zufuhr von
Sedimenten bestanden haben. Dem entsprechend findet man im ersteren Fall
die Längsstufen, ebenso wie die Beckenstufen, welche wir nur als eine
erweiterte Form von jenen bezeichneten, mit völlig horizontaler
Oberfläche, im zweiten Fall dagegen der Neigung der Flußbetten folgend.
Der erste Fall tritt ein, wenn ein stauender Wall quer gegen einen Fluß
vorgeschoben wurde und die Bildung eines Sees veranlaßte, welcher durch
die Sedimentausfüllung in eine ebene Landfläche verwandelt wurde (§ 91).
Schnitt sich dann der Fluß rückwärts einen Kanal in diese ein und
schaffte er sich durch seitliche Erosion einen breiteren Boden, so ragen
die Ablagerungsmassen beiderseits als horizontale lacustrine Terrassen
darüber auf.
In größerem Maßstab hat die übermäßige Zufuhr von Sedimenten,
insbesondere von gröberen, die Bildung solcher Längsstufen zur Folge,
welche an der Neigung des Strombettes teilnehmen. Es wurde in § 70
dargestellt, daß, wenn in einem mit losem Schutt reichlich bedeckten
Bergland eine plötzliche und außergewöhnliche Vermehrung der
Wassermasse, z. B. durch einen Wolkenbruch, stattfindet, die
Transportkraft des in Kanälen abströmenden Wassers in weit höherem Maße
als die. Wassermasse vermehrt wird. Der Schutt wird fortgeschwemmt und
kann die Böden der Erosionskanäle so vollständig bedecken, daß
Jahrhunderte dieselben nicht mehr frei zu legen vermögen. Ebenso werden
weiter hinab, wo das Gebiet der Ablagerung bei gewöhnlichem Wasserstand
beginnt, die Flußbetten angefüllt; es kann ein überschreiten der Ufer
und das Aufwerfen eines mächtigen Dejektionskegels (§ 83) erfolgen. Ein
ähnliches Resultat kann herbeigeführt werden, wenn Schnee und Eis auf
einem Vulkan durch Erhitzung von Teilen des Kegels schmelzen, und
Schuttströme (gewöhnlich als Schlammströme bezeichnet) sich von diesem
herabwälzen. Die Arbeit des fließenden Wassers ist hinfort darauf
gerichtet, einen Kanal durch rückwärtiges Fortschreiten in den Schutt zu
graben.
Die übermäßige Zufuhr von groben Sedimenten kann sich auch durch einen
längeren Zeitraum erstrecken, wenn in Folge klimatischen Wechsels eine
dauernde Vermehrung der Niederschläge eintritt, und große, durch lange
Perioden angesammelte Vorräte von Gebirgsschutt dadurch abgeräumt und
den Flüssen zugeführt werden; oder wenn, ohne Vermehrung der
Nieder-schläge, die Wirkung des Spaltenfrostes an felsigen Flußufern
während einer gewissen Zeit eine besondere Intensität erreicht, oder in
anderer Weise große Schuttmassen von den Seiten her in einen Strom
getragen werden, welcher dieselben zu saigern. auszubreiten und von
allen feineren Bestandmassen zu reinigen, aber die gröberen Teile nicht
fortzuführen vermag. Es kann dadurch Ableitung des Stromes in neue
Bahnen, auch Bifurkation eintreten. Aber sowie die übermäßige Zufuhr aus
Mangel an gelockertem Material oder aus anderen Ursachen erschöpft ist,
beginnt der Strom seinem Bett innerhalb der Schutt-anhäufungen nach der
Tiefe zu groben. Dies gelingt ihm vollkommen, wenn er mit verstärkter
Wassermasse arbeiten kann, wie es z. B. während der langen Dauer des
Abschmelzens großer Gletschermassen der Fall gewesen ist. In Gebirgen
erreichen die Schuttablagerungen der Flußtäler zuweilen eine Mächtigkeit
von einigen hundert Fuß; und doch findet man das neue, oft von breiten
Alluvialflächen begleitete Strombett nicht nur bis zu einem großen Teil
jenes Betrages eingesenkt, sondern zuweilen noch in das unterlagernde
Gestein eingegraben.
Dieser doppelte Vorgang der Auffüllung und Ausfurchung hat sich in
manchen Fällen ein zweites, und selbst ein drittes Mal wiederholt.
Beichten die Schwemmablagerungen der zweiten Periode über das Niveau
derjenigen der ersten hinaus, so wird nur ein System höherer Terrassen
an Stelle des früheren entstanden sein, und es wird schwer halten,
beiderlei Ablagerungen zu trennen. Erreichten sie nicht die Höhe der
ersten Terrasse, so werden, nachdem der Fluß sich wieder eingeschnitten
hat, zwei Systeme von Längsstufen denselben begleiten. In analoger Weise
kann ein drittes hinzutreten. Die Untersuchungen derartiger Verhältnisse
sind schwierig und müssen sehr genau ausgeführt werden. Doch wird die
Mühe belohnt, weil sie wertvolle Aufschlüsse über die physische
Geschichte großer Erdräume geben. Als Muster für die Beobachtungen über
Längsterrassen können diejenigen genannt werden, welche Penck in den
Alpen und deren Vorland ausgeführt hat, sowie diejenigen amerikanischer
Geologen über analoge Verhältnisse in den Vereinigten Staaten.
Einige der häufiger vorkommenden Fälle von Längsterrassen sind in Fig.
54 bis 60 zusammengestellt. In Fig. 54 ist es klar, daß aa einst eine
zusammenhängende Schuttausfüllung war, in welcher der Fluß ein neues
breites Tal bis zur Sohle ausgrub, dann dieses von den kontinuierlichen,
jetzt nur in den Terrassen bb erhalten gebliebenen Ablagerungen erfüllt
wurde, und beiderlei Vorgänge sich in allmählicher Abschwächung bis zur
Entstehung der gegenwärtigen Talsohle wiederholten. Dagegen stellt Fig.
55 einen Fall dar, in welchem dieselbe äußere Gestalt durch das in
Absätzen erfolgte Tieferlegen des Arbeitsniveaus des Flusses in einer
und derselben Schuttanfüllung hervorgebracht wurde; an der Stelle der
Terrassen aa, bb, cc ist dann oft eine allmähliche Abdachung gegen d
vorhanden. In Fig. 56 sind die Terrassen aa, bb wie im ersten Fall
stehen geblieben; das jetzige Strombett c ist aber ein Erosionskanal im
Gestein.
Wo rudimentäre Terrassen vorhanden sind, wie in Fig. 57 und 58, ist es
zwar wahrscheinlich, daß die Ablagerungen aa von höherem Alter sind als
bb; aber dies kann aus der Lagerung nicht sicher erkannt werden; die
Feststellung muß sich hier auf anderweitige Untersuchung gründen.
Zuweilen kann eine Runse, wie in Fig. 59, den Rest einer ältesten
Schuttablagerung a erschließen, der aber von der zu größerer Höhe
hinaufreichenden Ablagerung b verdeckt ist. Das Verhältnis von c und d
zu b ist dasselbe wie in Fig. 54. Die im festen Gestein ausgewaschenen
Stufen bedürfen keiner besonderen Darstellung. Doch ist in Fig. 60 ein
Fall veranschaulicht, welcher bei dem Yang- tsze-kiang vorkommt, wo er
in großartigen Engen das letzte in seinem Wege stehende Gebirge
durchbricht. Hier ist aa eine ebene Stufe, welche die Talsohle bei
Hochwasser bezeichnet, während der kleine Kanal b von dem Fluß bei
niedrigem Wasser benutzt wird. Beide sind in Sandstein mit großer
Schärfe eingegraben.
[Ende p. 142; OCR Version]
Geschichte der Geowissenschaften
Allgemeine Geologie
Flusssysteme - Transport
Herkunft der Mäander (Beche, 1852)
Schwemmkegel (Beche, 1852)
Schuttfächer (Roßmäßler, 1863)
►
Entwicklung Flussterrassen (Richthofen, 1886)
Mündungs-Barre (Beche, 1852)
Ästuar (Beche, 1852)
Bildung eines Deltas, Transport (Beche, 1852)
Delta vom Nil (Beche, 1852)
Das Nildelta (Siegmund, 1877)
Delta des Mississippi (Beche,
1852)
Delta - im Profil (Roßmäßler,
1863)
Biografien
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Ferdinand
Freiherr von Richthofen
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