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Kolb, Thomas:
Middle and Upper Pleistocene fluvial terraces in an abandoned valley in Upper Franconia (Germany) : Chronology and driving forces.
Bayreuth
,
2018
. - XXIII, 239 S.
(
Dissertation,
2018
, Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)
Volltext
Angaben zu Projekten
| Projektfinanzierung: |
Oberfrankenstiftung |
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Abstract
Generally controlled by the development of the Rhenish drainage system, the fluvial history of northern Bavaria is characterized by a high complexity, which is reflected in the irregular spatial alignment of river courses. In particular, this applies to the headwaters of the Main River, which is, with a total length of about 530 km, the longest right-bank tributary of the Rhine River system.
This dissertation deals with the mid- and late-Pleistocene development of the drainage network in the vicinity of the city of Bayreuth. Dominated by the two headwater streams of the Main River, the Red Main River and the White Main River, and by the river Warme Steinach, the area has been the subject of scientific research for more than 100 years. So far, these investigations have focused mainly on the application of well-established methods from the field of sedimentology and lithology, which finally allowed deriving a complex landscape evolution model.
Up to now, however, investigations have been lacking that could provide reliable information on the timing and dynamics of these complex river deflections. The overall objective of this PhD-thesis is therefore to establish a reliable chronological framework for the mid- and late-Pleistocene evolutionary stages of the local drainage system, which is based on modern numerical dating methods.
Our study is located in the unusually wide Trebgast Valley, which is situated in the north of the city of Bayreuth and has been identified as a former valley of the Red Main River. This valley and its well-preserved fluvial and slope deposits offered ideal conditions for palaeoenvironmental research. Besides additional lithological analyses of fluvial gravel and the evaluation of a high-resolution digital terrain model, the methodological focus was on the application of innovative methods of luminescence dating.
The results of this PhD-thesis partially contradict the age estimates of earlier studies and indicate a much more complex landscape evolution than previously assumed. Specifically, our findings suggest an additional evolutionary stage that spans the period from ~30 ka to ~20 ka. For the older fluvial terraces identified within the research area, new techniques of luminescence dating had to be applied, which allow a significant extension of the dating range. Our findings, however, prove serious methodological issues, which make the evaluation and classification of the determined ages considerably more difficult.
Finally, the luminescence ages derived for samples, which originated from the Upper Pleistocene fluvial terrace of the Steinach River, suggest a diachronic character of river incision processes. If this finding can be confirmed for other river systems and do not turn out as a mere local feature associated with the specific regional environmental setting, it will have a significant impact on the interpretation of age estimations for fluvial sediments in general.
Abstract in weiterer Sprache
Generell gesteuert durch die Entwicklung des rhenanischen Abflusssystems, ist die Flussgeschichte Nordbayerns insgesamt durch eine hohe Komplexität gekennzeichnet, welche sich in der unregelmäßigen räumlichen Anordnung der Flussläufe widerspiegelt. Namentlich gilt dies für das Quellgebiet des Mains, der mit einer Gesamtlänge von etwa 530 km der längste rechtsseitige Zufluss des Rheinsystems ist.
Die vorliegende Doktorarbeit befasst sich mit der mittel- und spätspleistozänen Flussgeschichte des Entwässerungsnetzes in der unmittelbaren Umgebung von Bayreuth. Dominiert von den beiden Quellflüssen des Mains, dem Roten Main und dem Weißen Main, sowie dem Fluss Warme Steinach ist das Gebiet bereits seit mehr als 100 Jahren Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Diese Untersuchungen konzentrierten sich bislang hauptsächlich auf die Anwendung etablierter Methoden der Sedimentologie und Lithologie, welche schließlich die Erstellung eines komplexen Landschaftsentwicklungsmodells ermöglichten.
Bislang fehlten indes Untersuchungen, die verlässlich Auskunft über die zeitliche Einordnung und die Dynamik dieser komplexen Flusslaufverlagerungen geben konnten. Die übergeordnete Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist daher die Erstellung einer verlässlichen chronologischen Gliederung für die mittel- und spätpleistozänen Entwicklungsphasen des lokalen Abflusssystems, die auf modernen numerischen Datierungsmethoden beruht.
Das ungewöhnlich breite Trebgasttal im Norden Bayreuths, das als ehemaliges Tal des Roten Mains identifiziert werden konnte, bot mit seinen gut erhaltenen fluvialen Ablagerungen und Hangschuttsedimenten ideale Rahmenbedingungen. Neben der lithologischen Analyse fluvialer Schotter und der Auswertung eines hochaufgelösten digitalen Geländemodells lag der methodische Schwerpunkt auf der Anwendung innovativer Verfahren der Lumineszenzdatierung.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit stehen teilweise im Widerspruch zu Alterseinschätzungen früherer Untersuchungen und weisen auf eine deutlich komplexere Landschaftsentwicklung als bislang angenommen hin. Konkret legen unsere Befunde eine zusätzliche Entwicklungsphase nahe, welche den Zeitraum von etwa 30 ka bis 20 ka umfasst. Für die älteren Terrassen des Untersuchungsgebietes mussten neue Techniken der Lumineszenzdatierung eingesetzt werden, welche eine deutliche Ausweitung der Datierungsreichweite ermöglichen. Unsere Befunde belegen indes methodische Schwierigkeiten, welche die Auswertung und Einordnung der ermittelten Alter erheblich erschweren.
Die Lumineszenzalter für Proben der jüngsten pleistozänen Steinach-Terrasse deuten schließlich auf einen diachronen Charakter von Flusseinschneidungsprozessen hin. Sollte sich dieser Befund auch für andere Flusssysteme bestätigen lassen und sich nicht nur als lokale Besonderheit erweisen, hätte er erhebliche Auswirkungen auf die Interpretation von Alterseinschätzungen für fluviale Sedimente.