Neue Tertiär-Vorkommen im mittleren Oberrheingrabenund ihre Bedeutung für pleistozäne (Rinnen-) Strukturen

Von Erlend MARTINI* und Dieter ORTLAM**

Mit 10 Abbildungen und 1 Tabelle

Erst-Publikation: 2005; Fassung: 08/2018 (Copyright, alle Rechte vorbehalten)

Inhalt

Kurzfassung:Abstract:Resumé:1. Einleitung (ORTLAM)2. Kalkiges Nannoplankton (MARTINI)2.1. Kiesgruben „Huber“ und „Ossola“ westlich Achern2.2. Mergelgrube „Kegelmann“ Schweighouse s. M./Unter-Elsass2.3. Spülbohrung „Kolbenhalt“ südlich Achern-Mösbach3. Geologische Untersuchungen (ORTLAM)4. Ergebnisse (MARTINI & ORTLAM)5. Danksagung6. Schriften

Kurzfassung

Aus zwei Baggerseen des mittleren Oberrheingrabens wurden aus pleistozänen Ablagerungen Groß-Gerölle gefördert, die aus Grundmoränen-Material bzw. aus Rupelton-Mergeln bestehen. Diese erlauben Rückschlüsse auf eine prä-Riss-zeitliche (= prä-Saale) Paläo-Acher-Rinne, die in der Elster-Kaltzeit subglazial erodiert wurde.In der Vorbergzone des westlichen Nordschwarzwaldes konnten zwischen Ottersweier-Haft und Ulm/Renchen pliozäne Weißerden anhand von Bohrungen nachgewiesen werden, die mit den pliozänen Kaolinsande (= Oldesloe-Formation) in Norddeutschland gut korreliert werden können.Neue Nachweise von Rupelton über das kalkige Nannoplankton ergänzen die bisherigen Vorstellungen über die Verbreitung dieser Ablagerungen im mittleren Oberrheingraben.Es werden die Profile der Kernbohrung“ Badquelle“ von Obersasbach und der Spülbohrung „Kolbenhalt“ von Achern-Mösbach sowie das Aufschluss-Profil der aufgelassenen Mergelgrube „Kegelmann“ von Schweighouse s. M. bei Haguenau im Unter-Elsass (Ost-Frankreich) mitgeteilt.

Abstract

Big boulders mined from Pleistocene deposits in two gravel pits situated in the middle Upper Rhine Graben consist of lodgement till and Rupelclay marls respectively. Based on these occurrences a paleo-channel of the river Acher of pre-Riss (= Saale) age can be postulated, which was possibly eroded during the Elsterian (= Mindelian) glaciation.Pleistocene “Weißerde” deposits were found in drillings between Ottersweier-Haft and Ulm/Renchen in the Vorberg zone (= western lower part of northern Black Forest), which can

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be correlated with the Pliocene “Kaolinsande” (= Oldesloe-Formation) of northern Germany very well.New occurrences of Rupelclay identified by the content of calcareous nannoplankton add to the distribution of this unit in the middle Upper Rhine Graben.The sections of the drillings “Badquelle” of Obersasbach and “Kolbenhalt” of Achern-Mösbach as well as the section of the abandoned marl pit “Kegelmann” of Schweighouse s. M. near Haguenau in LowerAlsace (Eastern France) are described.

Resumé

Des gros éboulis consistants de moraine et de marnes rupéliennes étaient mis au jour venant des couches pleistocènes des deux lacs de gravière situés au Fossé Rhénan moyen. Ces éboulis permettent des conclusions à une coulée subglaciale de la rivière d´Acher ancienne qui était erodée sous la glace venant de la Scandinavie à l´âge Elsterien (avant l´âge Rissien/Saalien).Entre les villages d´Ulm/Renchen et d´Ottersweier-Haft des couches kaolinisées (= Weißerden) de l´âge Pliocène pouvaient prouver par des forages dans des montagnes bas à l´ouest de la Forêt Noire du Nord. Cettes couches pouvaient très bien corréler avec des sables de kaoline (= Kaolinsande =formation d´Oldesloe) à l´âge Pliocène en Allemagne du Nord.Nouvelles preuves des couches rupéliennes avec du nannoplancton calcaire complètent des idées actuelles au gisement des couches dans le Fossé Rhénan moyen.Des sections géologiques des forages divers «Badquelle» (Obersasbach) et «Kolbenhalt» (Achern-Mösbach) et de la carrière à marnes «Kegelmann» (Schweighouse s. M. près d´Haguenau en Alsace du Nord, France est) sont décrites.

1. Einleitung (ORTLAM)

Im Rahmen von umfangreichen glazialgeologischen Untersuchungen in Südwest-Deutschland(ORTLAM 1994, 2003) und den Vogesen wurden bei der gelegentlichen Durchmusterung derGrobbestandteile aus den zahlreichen Kiesbaggereien des mittelbadischen Oberrheingrabens im Raum Achern (Abb. 1) zwei Sorten von gut fußballgroßen Ton- und Braunkohlengeröllen im normalen Geröllbestand der dortigen Restabfallberge entdeckt. Zwei Baggerseen westlich der A 5-Autobahnausfahrt „Achern“ in Mittel-Baden waren dabei besonders ergiebig:

1.der ca. 40m tiefe Huber-Baggersee (Gamshurst-Ziegelhütte, Abb. 1, Nr. 6)2. der ca. 60m tiefe Ossola-Baggersee im Maiwald westlich Gamshurst (Abb. 1, Nr.7).

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Abb. 1: Lageplan des Untersuchungsgebietes, der erwähnten Lokalitäten (Nr. 1 bis 10) und der beiden geologischen Profilschnitte A-B und C-D im mittleren, östlichen Oberrheingraben SW-Deutschlands (x K.= Kutzenstein, x H.= Hornisgrinde, x S.= Schliffkopf, T x.= Teufelsmühle).

Die erste Sorte von Tongeröllen bestand beim Durchschlagen aus einer graubraunen bis braunen, bindigen, z. T. etwas sandigen, kalkfreien und vor allem schichtungslosen Matrix, in die strukturlos kantengerundete Kiesgerölle eingebettet waren. Ihr Habitus entspricht eindeutig einem glazialen Moränenmaterial, wie dieses in etwa tausend Aufschluss- und diversen Brunnenbohrungen im Untergrund von Norddeutschland identifiziert und stratigraphisch verarbeitet werden konnte. Diese Grundmoränen und die dort entdeckten, bis zu 600m tiefen elsterzeitlichen Rinnensysteme dienten als Basis für weitreichende hydrogeologische Explorationen und Exploitationen in der Lüneburger Heide zwischen Weser-Aller im Süden und der Elbe im Norden. Sie führten dort zur Entdeckung der größten jungfräulichen Grundwasserspeicherstätte von Europa mit einem Speicher-Volumen von ca. 120 Mrd m3 (ORTLAM 1972a und b, ORTLAM & VIERHUFF 1978). Davon könnten etwa 1% d. h. 1,2 Mrd m3 jährlich nachhaltig genutzt werden, was etwa einem Viertel des aktuellenjährlichen Trinkwasserverbrauch der Bundesrepublik Deutschland entspricht. Deutschland ist also – entgegen manch grüngefärbter Halbwahrheiten der Medien – durchaus ein sehr wasserreiches Land, wo angeblich die Grundwasserspiegel stetig absteigen sollen. Schon mit dem Gebot zur nachhaltigen Bewirtschaftung des Grundwassers bei der Trink- und Brauchwassergewinnung nach dem seit 1968 existierenden Bundes-Wasserhaushaltgesetz ist

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dieser Vorgang nicht mehr zulässig. Diesen lebenswichtigen Reichtum an hochwertigem Grundwasser sollte daher immer nachhaltig bewirtschaftet werden.Die in den Baggerseen gefundenen Tongerölle entsprechen in ihrer Zusammensetzung und typischen Habitus gerade jenem Grundmoränenmaterial, das bereits vor einiger Zeit (ORTLAM 2003) flächenhaft im Untergrund des südöstlich befindlichen Achertales entdeckt wurde (Abb. 1 und 2, Nr. 4). Die dort vorliegenden Grundmoränen weisen nicht nur eine Mächtigkeit zwischen 10m und 20m auf, sondern enthalten auch noch z. T. gekritzte (Groß-) Erratika (bis 150 to Gewicht, ORTLAM 2003, 2004). Diese Grundmoränen ziehen sich etwa 20km von Hinterseebach im oberen Achertal bis Achern durch das Achertal hin und tauchen bei der Querung der östlichen Haupt-Verwerfungszone des Oberrheingrabens (Sprunghöhe: 700m) im Bereich Oberachern unter jüngere Schichten (Lösse, Lösslehme, Terrassenkiese und Schwemmlösse) der Würm- und Riss-Kaltzeit ab (Abb. 1 und 2).

Abb. 2: Geologisches Querprofil A-B (Lage siehe Abb. 1) zwischen Oberrheinebene und der Vorbergzone bei Achern/Baden (leicht verändert aus ORTLAM 2003: Abb. 19).

Interessant ist weiter die wichtige Beobachtung, dass die kiesigen Gemengteile in der prärisszeitlichen Grundmoräne aus dem Achertal nach Westen Richtung Oberrheingraben immer runder werden, so dass ein zeitweiser subglazialer Transport der (ursprünglich Kanten-gerundeten) Gerölle angenommen werden muss. Die Genese als Grundmoräne lässt sich aber weiterhin durch folgende Kriterien belegen (z. B. in den Baggerseen Huber und Ossola sowie zahlreichen Baugruben/Bohrungen in Achern, Abb. 2): – weit gespannte Kornverteilung (Ton, Schluff, Sand, Kies, Gerölle)– keine Schichtung nachweisbar (Strukturlosigkeit)– Vorkommen von Erratika (z. B. norwegischer Rhomben-Porphyr, baltischer Rectangle-Porphyr, jütländische Flintsteine der Oberkreide, Braunkohle-Gerölle nördlich des Mains)– z. T. gekritzte Erratika

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Abb. 3: Blick in eine Schlitzwandbohrung (Durchmesser = 50cm, 8m u. G. O. F.) der nördlichen Trogbauwerk-Wand in der Eisenbahnunterführung der Ortsumgehung Kappelrodeck (Achertal/Nord-Schwarzwald): messerscharfe Auflage von brauner, bindiger Grundmoräne mit zahlreichen kantengerundeten Erratikas (= Pfeil) auf Oberkirch (Achertal-) Granit mit großen, weißen Kalifeldspatoblasten. Granit-Oberfläche als Gletscherspiegel mit Gletscherkritzen ausgebildet (vgl. auch Abb. 7 und 10 in ORTLAM 2003), Grenzfläche bei 220m ü. NN (Photo: Prof. Dr. ORTLAM).

Abb. 4: Gekritztes Grundmoränen-Erratikum aus feinkörnigem Seebach-Granit auf Oberkirch-(Achertal-)Granit als Untergrund. Umgehungsstrasse Kappelrodeck, Achertal/Nord-Schwarzwald , Höhe: 210m ü. NN (Photo: Prof. Dr. ORTLAM).

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Der unter der Grundmoräne anstehende Oberkirch-(Achertal-)Granit ist an seiner Oberfläche außerdem noch blank poliert („Gletscherspiegel“, Abb.3, vgl. auch Abb. 7 und 10 in ORTLAM 2003) und weist zahlreiche Gletscher-Kritzen auf (ORTLAM 2003), wie dies auch einzelne erratische Grundmoränengerölle darin aufzeigen (Abb. 4). Diese glazialgeologischenBeobachtungen – auch in den benachbarten Tälern der Rench, des Sasbaches, des Laufbaches,des Muhrbaches (Neusatz) und der Bühlot (Abb. 1) – erbrachten zusammen mit den zwischen 330m ü. NN auf dem Kutzenstein bei Achern-Mösbach, (Abb. 5) und 1056m ü. NN auf dem Schliffkopf (Schwarzwaldhochstraße) in allen Höhenniveaus entdeckten, zahlreichen Dachgletschertöpfen des Nord-Schwarzwaldes (Abb. 6) und der Nord-Vogesen (Abb. 7) sowie den aus den Gipfellagen i. d. R. nach südlich geschweiften Blockgletscher-Strömen wiez. B. am „Felsenmeer“ bei Reichenbach im Odenwald (Abb. 8) zwischenzeitlich sichere Belege für eine von N kommende (skandinavische) Inlandvereisung von etwa 1000m Mächtigkeit prä-Riss-zeitlichen Alters, vermutlich der Mindel-(Elster-) Kaltzeit (= qe/m) angehörend.

Abb. 5:Tiefgelegene Dach-Gletschertöpfe (= Teufelsgrab) in Kaskadenanordnung auf Warzenfelsen (vgl. Abb. 11 in ORTLAM 2003) des Oberkirch (Achertal-) Granits, Kutzenstein östlich Achern-Mösbach (x K. in Abb. 1), Höhe: 330m ü. NN (Photo: Prof. Dr. ORTLAM).

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Abb. 6: Zwei hochgelegene Dach-Gletschertöpfe als natürliche, ausklappbare Blumentöpfe (nach rechts) mit Abflussrinnen und einer Mahlkugel (unten, Pfeil, vgl. auch Abb. 21 in ORTLAM 1994) auf Warzenfelsen des mittleren Konglomerats (smcm), Gipfel-Kamm der Teufelsmühle südsüdöstlich Loffenau/Murgtal ( T. x in Abb. 1), Höhe: 910m ü. NN (Photo: Prof. Dr. ORTLAM).

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Abb. 7: Zahlreiche höchstgelegene Dach-Gletschertöpfe mit Abflussrinnen (schwarze Pfeile) auf dem glattgeschliffenen Warzenfelsen des Hauptkonglomerats (smc2, Conglomérat Principal) mit vielen halbierten, eisbeschliffenen, weißen Quarzkieseln (weiße Pfeile, vgl. auch Abb. 22 in ORTLAM 1994), Rocher de Mutzig, Nord-Vogesenkamm W Strasbourg, Höhe: 1005m ü. NN (Photo: Prof. Dr. ORTLAM).

Abb. 8: Nach Südsüdosten ausgerichtete Block-Gletschersträhne (~ 1km lang, ~50m breit) aus kantentengerundeten, chaotisch gelagerten Granitblöcken mit konkaven Dellen z. T. mit

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Dach-Gletschertöpfen, südlich des Felsberges, Süd-Odenwald, Höhe: 480-350m ü. NN (Photo: Prof. Dr. ORTLAM).

Die zweite Sorte der Tongerölle bestand aus einem dunkelolivgrünen bis graugrünen, stark kalkigen Ton. Dieser Mergel wies eine dünne Schichtung auf und entsprach in seinem Habitus einem bereits von GÖPPERT (1928, 1935) und BILHARZ (1929a, 1933) beschriebenen Tertiär-Vorkommen zwischen Ottersweier-Haft und Lauf (7-8km E der beiden Baggerseen gelegen, Abb. 1), das dem Rupelton (Mittel-Oligozän) zuzuordnen ist (BUSSE 1964, AMBS 2002). Bei den seit vier Jahrzehnten laufenden (gelegentlichen) Eigen-Kartierungen in der Vorbergzone zwischen Bühl im N und Oberkirch-Offenburg im südlich bestand schon lange die Vermutung (METZ 1960, ORTLAM 1965), dass auf den mesozoischen Schichten (Trias und Jura) tragenden Vorbergschollen weitgespannt marine Schichten des Mittel-Oligozäns transgredierten (FAULER 1935, BREYER & DOHR 1967), wie dies in den Einzelprofilen der Hydrogeologischen Karte des Oberrheingrabens im Raum Offenburg-Bühl durch diverse Erdölbohrungen (JUNKER & WERNER 1979), aber auch von oligozänen Schichten der Fremersbergscholle und bei Balg (ehemalige Ziegeleigruben Hourdis und Hettler) östlich Baden-Oos (GÖPPERT 1935, BILHARZ 1929a, 1933) festgestellt werden konnte. Daher wurde der Verdacht auf umgelagertes Rupelton-Material nunmehr sehr konkret. Heute werden diese beiden Sorten von Tongeröllen durch die z. Zt. laufenden Kiesbaggereien aus 25m bis 60m Tiefe laufend an die Tagesoberfläche geholt und über die Schüttelsiebe aussortiert. Diese Mergelgerölle konnten nun durch eingehende nannopaläontologische Untersuchungen altersmäßig eingestuft werden.Im April 2004 wurde durch die Fa. Celler Brunnenbau (Celle) südlich des Achertales im Gewann „Kolbenhalt“ -- ca. 1km S Achern-Mösbach gelegen (Abb. 1, Nr. 5) -- eine enge Aufschlussbohrung von 72m Tiefe im Rotary-Druckspülbohrverfahren (leider ohne geophysikalische Bohrloch-Messungen) zwecks Grundwasser-Erschließung für landwirtschaftliche Beregnungen niedergebracht. Durch frühere geoelektrische Untersuchungen des Niedersächsischen Landesamtes für Bodenforschung – Gemeinschaftsaufgaben – (Hannover) war bekannt, dass im Raum (Achern-) Mösbach-(Renchen-) Ulm unter einer dünnen pleistozänen Lösslehmdecke ausgedehnte bindige Schichten in einer Mächtigkeit von mindestens 50m vorhanden sind. Aufgrund ihrer Eigenschaften (u. a. sehr niedrige Ohm´sche Widerstände) und ihrer Verbreitung konnte es sich nur um tonig-schluffige Schichten des Oligozäns handeln, ähnlich jenen Schichten nördlich des Achertales im Raum Ottersweier-Haft-Lauf (Abb. 1, Nr. 1 und 2). Die Aufschlussbohrung wurde aus hydrogeologischer Sicht leider kein Erfolg: ein Wünschelrutengänger hatte den Bohransatzpunkt und die Bohrtiefe für die „angebliche Wasserader“ bestimmt! Sie war aber aus geowissenschaftlicher Sicht wegen der Klärung vieler offener Fragen ein Volltreffer und zeigte eine umfangreiche tertiäre Schichtenfolge, die ebenfalls einer nannopaläontologischen Untersuchung zur Alterseinstufung unterzogen wurde.Zu Beginn des Jahres 2003 erfuhr der Zweitautor von einer gerade vor der Auflassung stehenden Ziegeleigrube Schweighouse s. M. am Westrand von Haguenau (Unter-Elsass/Ost-Frankreich, Abb. 1, Nr. 8), aus dem die Besitzer, die Geschwister Kegelmann (Oberachern), bisher Mergelmaterial zur Verarbeitung zusammen mit pleistozänen Lehmen in ihrer Oberacherner Ziegelei entnahmen und bis zum Jahre 2001 zu Ziegeln verarbeiteten. Auch hierbestand bei einer entsprechenden Gruben-Befahrung der Verdacht auf eine oligozäne Schichtenfolge im westlichen Bereich des zentralen Oberrheingrabens am Ostrand des Zaberner Bruchfeldes. Eine Profilaufnahme der ca. 15m mächtigen tertiären Schichtenfolge gelang noch im Jahre 2003 kurz vor Auflassung und Flutung der Ziegeleigrube. Die diversen Proben dieser Schichten wurden ebenfalls einer nannopaläontologischen Untersuchung zur Altersbestimmung unterzogen.

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2. Kalkiges Nannoplankton (MARTINI)

Aus Kiesgruben (= Baggerseen) und einer Bohrung in Achern-Mösbach sowie aus einer Mergelgrube in Schweighouse s. M. westlich Haguenau (Unter-Elsass) wurden diverse Proben auf Nannoplankton untersucht, um die Verbreitung und stratigraphische Einstufung der vermuteten Rupelton-Vorkommen in diesem Gebiet des mittleren Oberrheingrabens in dieStandard-Nannoplankton-Zonen (MARTINI 1971) zu bestimmen. Insgesamt wurden folgendeautochthone Nannoplankton-Arten festgestellt:

Braarudosphaera bigelowi (GRAN & BRAARUD) DEFLANDRE 1947Coccolithus pelagicus (WALLICH) SCHILLER 1930Cyclicargolithus abisectus (MÜLLER) WISE 1973Cyclicargolithus floridanus (ROTH & HAY) BUKRY 1971Dictyococcites dictyodus (DEFLANDRE & FERT) MARTINI 1969Discolithina distinta (BRAMLETTE & SULLIVAN) LEVIN & JOERGER 1967Reticulofenestra sp., kleine FormenZygrhablithus bijugatus (DEFLANDRE) DEFLANDRE 1959sowie die Süßwasser-KalkalgePhacotus lenticularis (EHRENBERG) STEIN 1878

2.1. Kiesgruben Huber und Ossola westlich Achern

Von acht graugrünen bis bräunlichen, kopfgroßen Mergel-Geröllen aus der Kiesgrube „Ossola“ (Abb. 1, Nr. 7, Tiefe: bis 60m u. G.O.F.) enthielten vier Gerölle mäßig erhaltenes , autochthones Nannoplankton von geringer Diversität und Häufigkeit (Tab. 1). Umgelagertes Nannoplankton aus der Kreide und dem Paläogen ist selten oder nur mäßig häufig, solches aus dem Jura sehr selten. Auf Süßwasserzufuhr deutet das vereinzelte Vorkommen von Phacotus lenticularis in der Probe Ossola 3 hin.

Von vier entsprechenden dunkeloliven, kopfgroßen Mergel-Geröllen aus der Kiesgrube „Huber“ (Abb. 1, Nr. 6, Tiefe: bis 25m u. G.O.F.) enthielten drei Gerölle mit den Vorkommender Kiesgrube „Ossola“ vergleichbare Nannoplankton-Gemeinschaften (Tab. 1). Alle Nannoplankton führenden Gerölle aus diesen beiden Kiesgruben können in den Unteren Rupelton (Nannoplankton-Zone NP 23) gestellt werden. Hierfür spricht die Anwesenheit von Cyclicargolithus abisectus und der geringe Anteil an umgelagerten Arten (MARTINI 1960, 1990, MÜLLER 1971).

2.2. Mergelgrube „Kegelmann“ W Haguenau/Unter-Elsaß

Vier graugrüne bis dunkelolivgrüne Mergel-Proben aus der aufgelassenen Grube „Kegelmann“ (Abb. 1, Nr. 8) -- Proben 1 und 2 vom tieferen und Proben 3 und 4 vom höheren Teil der Grube – enthielten verhältnismäßig gut erhaltene Nannoplankton-Gemeinschaften, deren Diversität gering ist (Tab. 1). Sie weisen jedoch Cyclicargolithus abisectus als wichtige Leitform auf. Daneben ist umgelagertes Nannoplankton aus der (alpinen) Kreide und dem Paläogen überaus häufig, während Jura-Formen sehr selten sind. Unter den umgelagerten Arten befinden sich jetzt auch Vertreter der Gattung Nannoconus, diebesonders im Tethysraum verbreitet sind und auf eine Anlieferung aus dem westlichen Alpenraum hindeuten (MARTINI 1960, 1990). Insgesamt können die Proben aus der

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Mergelgrube „Kegelmann“ in den Oberen Rupelton (Nannoplankton-Zone NP 24) gestellt werden.

Tab. 1: Häufigkeit der Nannoplankton-Arten im Rupelton der Spülbohrung „Kolbenhalt“, der Mergelgrube „Kegelmann“ in Schweighouse s. M. westlich Haguenau und verschiedene Mergel-Gerölle der Kiesgruben Huber und Ossola westlich Achern.; X = selten, 0 = mäßig häufig, 0 = häufig.

2.3. Spülbohrung „Kolbenhalt“ südlich Achern-Mösbach

Alle untersuchten Proben aus der mergeligen Abfolge zwischen 22m und 72m u. G.O.F. der Rotary-Druckspülbohrung „Kolbenhalt“ (Abb. 1, Nr. 5) führen autochthones Nannoplankton. Die Gemeinschaften setzen sich aus nur wenigen Arten zusammen, die in mehreren Proben Cyclicargolithus abisectus enthalten (Tab. 1). Wie in den Proben der Mergelgrube Kegelmannin Schweighouse s. M. westlich Haguenau sind umgelagerte Nannoplankton-Arten aus der (alpinen) Kreide und dem Paläogen sehr häufig, Jura-Arten dagegen sehr selten. Unter den umgelagerten Nannoplankton-Arten befinden sich in fast allen Proben auch Vertreter der Gattung Nannoconus, die Anzeichen für eine verstärkte Materialzufuhr aus Süden sind (MARTINI 1990). Die gesamte mergelige Abfolge zwischen 22m und 72m u. G.O.F. dieser Bohrung gehört demnach in den Oberen Rupelton (Nannoplankton-Zone NP 24).

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Auffallend ist die Artenarmut des Nannoplanktons in den Rupelton-Geröllen der Kiesgruben Ossola und Huber“ im Vergleich zur deutlich größeren Artenvielfalt im Unteren Rupelton der etwa 35km entfernt gelegenen und von DOEBL et al. (1976) beschriebenen Mergelgrube Bremmelbach/Bas-Rhin (Abb. 1) und dem Mainzer Becken (MARTINI 1982). Möglicherweise ist dies mit der randnahen Position des ehemaligen Ablagerungsraumes im Mittel-Oligozän (= Rupelton; heute als Bodenheim-Formation bezeichnet, GRIMM et al. 2000) auf der Ostflanke des Oberrheingrabens zu erklären. Im Oberen Rupelton verarmt die Nannoplankton-Gemeinschaft im gesamten Oberrheingraben, dem Mainzer und Hanauer Becken, ein Hinweis auf die zunehmende Abschnürung des Ablagerungsraumes von den Weltmeeren im Norden (= Nordsee), im Westen (= Pariser Becken) und im Süden (= Mittelmeer, Tethys; HOTTENROTT et al. 2001).

3. Geologische Untersuchungen (ORTLAM)

Die bereits seit GÖPPERT (1928, 1935) und BILHARZ (1929a, 1929b, 1933) im Laufbachtalzwischen Ottersweier-Haft und Lauf-Niederhofen durch einzelne Aufschlüsse und Flachbohrungen entdeckten tertiären Schichten (pliozäne Weißerden, oligozäne Mergel) konnten bei eigenen Kartierarbeiten mit der Peilstange am Rande der Talaue direkt nördlich der Strasse zwischen Haft und Niederhofen bis an die Tagesoberfläche nachgewiesen werden (oligozäne Mergel).

Abb. 9: Geologisches Längsprofil C-D (Lage siehe Abb. 1) durch die Vorbergzone zwischen Ulm/Renchen und Ottersweier-Haft mit der elsterzeitlichen, subglazialen Paläo-Acher-Rinne und z. T junger Tektonik; qw = Weichsel-/Würm-Kaltzeit, qs/r = Saale-/Riss-Kaltzeit, H. T. =Hochterrasse, qe/m = Elster-/Mindel-Kaltzeit. 25-fache Überhohung.

Verschiedene Erkundungsbohrungen Ende der 1960er Jahre (Abb. 1 und 9, Nr. 1 und 2) erbrachten dann in der Vorbergzone zwischen (Ottersweier-)Haft und Lindenhaus („Wallfahrt“) unter z. T. erheblicher Lößlehmbedeckung eine mindestens 20m mächtige Serievon dunkelolivgrünen bis –grauen Mergeln, die als mitteloligozäner Rupelton (Dr. R. GRAMANN, NLfB Hannover) eingestuft werden konnte. Diese oligozänen Schichten transgredierten auf Schichten des Doggers, die als Posidonienschiefer im Untergrund des naheliegenden Klosters Erlenbad sowie in Baugruben des Obersasbacher Gewannes „Hundsbosch“

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und in der Brennerei gegenüber dem Gasthaus „Löwen“ an der Oberfläche anstehen und paläontologisch nachgewiesen werden konnten.Bei der ganz in der Nähe befindlichen Mineral-Thermalquelle (T = 21°C) des Erlenbades im oberen Tal des Salzbächels (= Sulzbächle) wurde 1968 auf Veranlassung von Prof. Dr. K. SAUER (Geologisches Landesamt, Freiburg/Brsg.) eine 59,5m tiefe Kernbohrung abgeteuft, um die relativ bescheidene Quellschüttung der Badquelle zu erhöhen, was aber nicht gelang. Da bisher keine Beschreibung der etwas schwierigen, auch tektonisch gestörten Schichtenfolge vorlag, wurde versucht, Mitte der 1990er Jahre die im Keller des Klosters etwas chaotisch untergebrachten Kernkisten einschließlich deren Inhalt ausfindig zu machen und aufwendig neu zu ordnen. Nach dieser ersten Profilaufnahme erfolgte dann im April 2004eine gemeinsame Begehung mit den Herren Dr. FRANZ (Freiburg/Brsg.) und HÖRTH (Neusatz), um die Schichtenfolge gemeinsam abzuklären. Hierbei ergab sich folgendes zusammengefasstes Bohrprofil (Abb. 1, Nr. 3):

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Kernbohrung Badquelle (Erlenbad), im oberen Salzbächel (= Sulzbächle), Obersasbach.TK 25: Blatt 7314 Bühl/BadenR: 34 34950, H: 53 88725 Bohransatz-Höhe: 164m ü. NNBohrfirma: A. Keller (Baden-Baden-Steinbach), 1968Geologische Aufnahmen: Prof. Dr. D. ORTLAM (Bremen), 1998/99 und 2004.

0,0 – 3,0m Schluff, tonig, sandig, lagenweise torfig, braungrau bis dunkelbraun (= „Letten“ des Sulzbächles)_____________________________________________________QUARTÄR, Holozän (qh)_ -- 9,0m Sande, z. T. kiesig, lagenweise Schluff, graubunt -- 10,6m Kies, sandig, schluffig, mit Gangquarz-Geröllen (mittig), braun (= Grundmoräne)__________________________________________________QUARTÄR, Pleistozän (qp)__ -- 13,65m Mergelstein, hart, dunkelgrau, mit Makrofossilien__________________________________________________JURA, Lias (jl), Verwerfung__ -- 13,9m Mergelstein-Breccie, grau -- 15,0m Ton-Schluffstein, dunkelviolett, schwach kalkig -- 15,7m Kalk- und Mergelstein (Basis), hart, dunkelgrau -- 21,0m Tonmergelstein, weich, dunkelviolett -- 21,8m Mergelstein, hart, dunkelgrau, horizontale Schichtung______________________________________TRIAS, Mittlerer Keuper (km),Verwerfung__ -- 23,1m Ton-Mergelstein, hart, fleckig, dunkelgrau -- 24,4m Kalkstein, hart, grau mit vielen Kalkspat-verheilten Rissen/Klüften, waagerechte Millimeterschichtung -- 29,2m Mergelstein, waagerecht gebändert, dunkelgrau, mit einzelnen Crinoiden, bis 24,9m, Schrägschichtung ~55° einfallend, ab 24,9m brecciöse Strukturen, an der Basis: Transgressionskonglomerat___________________________________________TRIAS, Unterer Muschelkalk (mu)____ -- 30,5m Schluffstein, schwach kalkig, rotbraun mit hellgrünen Flecken -- 31,3m Schluffstein, mürbe, schwach kalkig, violett, strukturlos, mit graublauen Wurzelröhren (= VH 6, Buntsandstein-Stratigraphie nach ORTLAM 1967) -- 33,3m Schluffstein, schwach kalkig, rotbraun -- 34,7m Schluffstein, mürbe, schwach kalkig, violett, strukturlos, mit graublauen Wurzelröhren -- 35,1m Feinsandstein, hart, schwach kalkig, rotbraun bis weißgrau, Schrägschichtung mit 35° einfallend (= Pflanzenbank/Fränkischer Chirotheriensandstein)___________________________________TRIAS, Oberer Buntsandstein, „Röttone“ (so 4)__ -- 36,7m Schluff- bis Feinsandstein, mürbe, schwach kalkig, rotbraun mit graublauen Flecken, mit Wurzelröhren und Karbonat-Konkretionen (= VH 5, nach ORTLAM 1967 -- 37,9m Feinsandstein, hart, schwach kalkig, mit Karbonat-Konkretionen, rotbraun, Schrägschichtung mit ~25° einfallend, Millimeterschichtung -- 38,2m Schluffstein schwach kalkig, dunkelrotbraun -- 39,2m Feinsandstein, schwach kalkig, rotbraun -- 39,3m Breccie, schwach kalkig, weißgrau, hellgrün und braun -- 40,2m Schluff-Breccie, dunkelrotbraun -- 41,2m Schluffstein, dunkelrotbraun, Schrägschichtung mit ~25° einfallend___________________TRIAS, Oberer Buntsandstein, obere Sandsteine (so 3), Verwerfung__ -- 41,5m Feinsandstein-Breccie, kalkig, weißgrau verwittert, Hohlräume mit Karbonaten verheilt (= Verwerfungsbreccie) - 44,0m Verwerfungsbreccie, stark kalkig, rotbraun mit hellen Flecken, Basis weißgrau, Schichtung mit ~45° einfallend -- 46,8m Verwerfungsbreccie aus Oberkirch-(Achertal-)Granit, stark zersetzt, mit großen Karbonat-Schlieren, rotbraun -- 51,0m Verwerfungsbreccie (Achertal-Granit),leicht zersetzt, stark kalkig, weißgrau mit rotbraunen Flasern_______________________________________Verwerfungszone mit Karbonaten verheilt__ -- 59,5m Granit (Typ Bühlertal-Seebach), fein- bis grobkörnig, weißgrauENDTEUFE

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Das Bohrprofil wird also tektonisch dreifach durch die östliche (äußere) Oberrheingraben-Hauptverwerfung mit einer Sprunghöhe von insgesamt 1110m zerteilt [Grenze Muschelkalk /Buntsandstein auf der Hornisgrinde (Abb. 1, x H.): berechnet auf 1240m ü. NN und in der Badquellenbohrung (Abb. 1, Nr. 3): 130m ü. NN]. An der 2km entfernten Laufer Kirche (anstehende Grenze Bausandstein/Mittleres Konglomerat, smcm nach ORTLAM 1974, 2004) kann ein ähnlicher Versatzbetrag von 950m ermittelt werden (Hornisgrinde: 1150m ü. NN, Pfarrhaus Lauf: 200m ü. NN).

Durch die nannopaläontologischen Untersuchungen der im Pleistozän umgelagerten Rupelton-Gerölle aus den beiden Baggerseen (Abb. 1, Nr. 6 und 7, Abb. 2) wird nun der ursprüngliche Verdacht bestätigt, dass sich sowohl nördlich als auch südlich des Achertales tertiäre Schichten auf den mesozoischen Schollen der Vorbergzone zwischen den beiden östlichen Hauptrand-Verwerfungen des Oberrheingrabens, also der äußeren und inneren Verwerfungszone, befinden (Abb. 9).

Die Aufschlussbohrung „Kolbenhalt“ etwa 1km südlich Achern-Mösbach zeigte folgendes Bohrprofil (Abb. 1, Nr. 5):

Rotary-Druckspülbohrung „Kolbenhalt“, S Achern-MösbachTK 25: Blatt 7414 OberkirchR: 34 31180, H: 53 83750 Bohransatz-Höhe: 173m ü. NNBohrfirma: Celler Brunnenbau (Celle), 2004.Geologische Aufnahme: Prof. Dr. D. ORTLAM (Bremen), 2004

0,0 – 4,5m Schluff, schwach tonig, feinsandig, kalkfrei, braun bis rotbraun (Fließerde bis Schwemmlehm/Auenlehm)____________________________________________________QUARTÄR, Holozän (qh)__ -- 22m Grobsand bis Kies mit vielen Kaolinanteilen, schwach kalkig, weißgrau bis braun, („Weißerden“, kaolinisierter Oberkirch-Granit)______________________________________________________TERTIÄR, Pliozän (tpl)__ -- 36m Schluff, stark feinsandig, kalkig, beige bis grau, (= Mergel) -- 72m Schluff, schwach tonig, feinsandig, stark kalkig, grau bis dunkelolivgrün (= Mergel), Nannoproben: 24m, 30m, 40m, 52m, 57m, 66m und 72m u. G.O.F.; Alter: NP 24 = Oberer RupeltonENDTEUFE ____________________________TERTIÄR, Mittel-Oligozän (tolmo)_______

Die etwa 11-17m mächtigen Weißerden südlich des Achertales treten nördlich davon erst wieder im Bereich Ottersweier-Haft im südlichen Abschnitt des Läufelsberges (GÖPPERT 1928), in der Geothermiebohrung Bühl (Abb. 1, Nr. 10; MÜNCH 1981) und in der Vorbergzone von Baden-Baden auf (SINDOWSKI 1937a, 1937b). Sie sind momentan nicht aufgeschlossen.

Die Ziegeleigrube Kegelmann in Schweighouse s. M. westlich von Haguenau im Unter-Elsass(Ost-Frankreich) am Ost-Rand des Zaberner Bruchfeldes gelegen (Abb. 1, Nr. 8), zeigt nun folgendes Profil:

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Mergelgrube „Kegelmann“, Gemarkung Schweighouse sur Moder, westlich von HaguenauTK 25: deutsches Blatt nicht vorhanden (R-/H-Werte jedoch vom angrenzenden Blatt)R: 34 09500, H: 58 10000 Höhe: 145m ü. NN (= G.O.F.)Geologische Aufnahme: Prof. Dr. D. ORTLAM (Bremen), 2003

0,0 – 0,5m Schluff, feinsandig, dunkelgraubraun (= Auenlehm)_____________________________________________QUARTÄR, Holozän (qh)_________ -- 3,0m Grobsand, kiesig, mittelsandig, graubunt, an der Basis mit vielen Mergel-Geröllen. des darunter liegenden Mittel-Oligozäns (= Moder-Terrasse); Stauquellaustritte_____________________________________________QUARTÄR, Pleistozän (qp)_______ -- 11,0m Schluff, stark tonig, stark kalkig, dunkelgrau bis –olivgrün (= Mergel; Nanno- Proben: 6m und 7m u. G.O.F.; Alter: NP 24 = Oberer Rupelton) -- 14,0m Schluff, stark tonig, sehr stark kalkig, dunkelolivgrün bis -grau (= Mergel; Nanno- Proben: 12m und 14m u. G.O.F.; Alter: NP 24 = Oberer Rupelton)__________________________________________TERTIÄR, Mittel-Oligozän (tolmo)____GRUBENSOHLE, mit einem Stauwasserstand von 11,5m u. G.O.F. (29.03. 2003)

Bemerkung: am Grubenrand (~140m ü. NN) wurde um das Jahr 1965 eine Bohrung auf 60m Tiefe (= 80m ü. NN) niedergebracht, die die alttertiäre Mergel-Serie nicht durchteufte.

Die Mächtigkeit des mitteloligozänen Oberen Rupeltones beläuft sich sowohl am West- wie am Ost-Rand des zentralen Oberrheingrabens etwa auf 65m – in der Geothermiebohrung Bühl: 67m (MÜNCH 1981). Der Fossilinhalt ist direkt miteinander vergleichbar.

4. Ergebnisse (MARTINI & ORTLAM)

Die in der Bohrung „Kolbenhalt“ angetroffenen, 17m mächtigen Weißerden -- in der Geothermiebohrung Bühl: 16m (MÜNCH 1981) -- wurden auch in der benachbarten, 1927 abgeteuften Brunnenbohrung der Ulmer Brauerei Bauhöfer (Renchen-Ulm) in einer Mächtigkeit von 11m angetroffen, wo eine pleistozäne Verwerfung die Schichtenfolge um 25m nach unten versetzt (Abb. 9). Die Weißerden bestehen aus stark verwittertem Granitgrus des benachbarten Grundgebirges (Oberkirch-Granit), dessen Feldspatanteile während des (noch relativ warmen) Pliozäns stark zersetzt und kaolinisiert wurden. Die gleiche Situation lässt sich im Nordwestdeutschen Tertiärbecken verfolgen (HINSCH & ORTLAM 1974): die dortigen pliozänen Kaolinsande (Abb. 10) besitzen genau das gleiche Aussehen und die entsprechende Genese wie die Weißerden des süddeutschen Oberrheingrabens. Bis Ende Miozän herrschten in Mitteleuropa tropische Verhältnisse vor, so dass sämtliche angeliefertenFeldspatanteile vom skandinavischen Festland total zersetzt und nur noch reine z. T. glimmerreiche, stark korrodierte Quarzsande (stark gerundete „Graupensande“ -- Typ „Filterkies“ -- der miozänen Braunkohlensande) sedimentiert wurden.

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Abb. 10: Helle Kaolinsande des Pliozäns (tpl, Oldesloe-Formation) unter ockerfarbigen Sedimenten des Pleistozäns (qp = saalezeitliche Grundmöräne über kreuzgeschichteten Vorschüttsanden); Sand- (Kies-) Grube Braderup, Insel Sylt, Schleswig-Holstein (Photo: Prof.Dr. ORTLAM, 1975).

Als zu Beginn des Pliozäns eine deutliche Temperaturabkühlung durch die auch auf der Nordhalbkugel beginnenden Vereisungen einsetzte, fand nur noch ein die Feldspäte betreffender Kaolinisierungsprozess statt, der in ganz Mitteleuropa zur Entstehung der zahlreichen Kaolinerde-Vorkommen (= u. a. Rohstoff für die Porzellan-Herstellung mit Typen wie „Majolika“, Karlsruhe, „Selb“, Fichtelgebirge, „Meißen“, Sachsen, „Fürstenberg“, Oberweser) führte. Als zu Beginn der Quartärs (~2,7 Mio Jahre) die Jahresmitteltemperaturenerneut abfielen und zu massiven europäischen Vereisungsprozessen Anlass gaben, blieben dievom skandinavischen Festland gelieferten Lockersedimente nahezu intakt, vor allem was ihren Feldspatanteil aus dem Grundgebirge anbetrifft. Das gleiche gilt natürlich auch für die Grundgebirge von Odenwald-Schwarzwald-Vogesen-Fichtelgebirge.Diese Erkenntnisse gingen dann zur Bestimmung über die Lage der Quartärbasis in den verschiedenen Aufschlussbohrungen Nordniedersachsens als praktikable Feldmethode ein (Quartär: unverwitterte Feldspäte = nivales Klima; Pliozän: kaolinisierte Feldspäte = mittleresKlima; Miozän: keine Feldspäte = tropisches Klima) und führten ab 1966 zur Entdeckung der bis zu 600m tiefen, elsterzeitlichen Rinnensysteme. Diese wurden in der jeweiligen Abschmelzphase des skandinavischen Inlandeises subglazial durch abgurgelnde Wässer von z. T. sehr großen Eis-(Zwickel-)Stauseen (ORTLAM 1994, Abb. 29 und 30; THOME 1998) nach Eis-Anhebungsprozessen (= Ice-Surgings) achterbahn- und katastrophenartig mit dem Moränenmaterial in den jeweiligen Untergrund einerodiert (ORTLAM & VIERHUFF 1978), wie dies heute noch in den patagonischen Anden, den Alaska Rocky Mountains, dem Himalaya/Karakorum und den Alpen (Gornersee/Wallis) rezent zu beobachten ist. Im Oberrheingraben wird die Quartärbasis noch mit anderen Kriterien (u. a. aufwendige Schwermineral-Analysen) bestimmt, die jedoch eher zu einer Verunsicherung über die Lage

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der Quartärbasis bei jeder Tiefbohrung führen, so dass die intermediären begriffe Jungtertiär Iund II geschaffen wurden. Geht man jedoch mit der in ganz Norddeutschland seit den >100 Jahren bewährten Methode der (frischen) Feldspatführung in quartären Schichten aus, dann ergeben sich sofort neue Strukturen der unterschiedlichen Quartärbasen im Oberrheingraben. Aufgrund der Feldspatführung gelang eine deutliche Tieferlegung der Quartärbasis in der neuen Erdölbohrung Stockstadt 2001 (Fa. Rheinpetrol, Heidelberg) von 140m (= -50m NN) auf 520m Tiefe (= -430m NN), so dass die postulierte Oberrhein-Rinne (ORTLAM 2010, Abb. 7) nicht nur genau an dieser Tiefbohrung vorbeiführt, sondern auch die frühen Darlegungen von ANDERLE (1968, Tafel 1) mit einer nach Nordwesten gerichteten Rinnenstruktur bestätigt werden. Er legte jedoch die Quartärbasis noch nach den damaligen Kenntnissen fest (u. a. BARTZ 1974 und 1982), so dass zu flache Strukturen zu verzeichnen waren.Die pliozänen Weißerden liegen diskordant auf den darunter liegenden Mergeln des mitteloligozänen Rupeltones. Bei den Rupelton-Vorkommen in den Bohrungen der Brauerei Bauhöfer (Renchen-Ulm) und „Kolbenhalt“ (Achern-Mösbach) sowie in der Mergel-Grube Kegelmann in Schweighouse s. M. westlich Haguenau ist zu erwarten, dass die vollständige Abfolge unter dem erbohrten bzw. aufgeschlossenen Oberen Rupelton (= Nannoplankton-Zone NP24) ansteht (vgl. DOEBL 1967). Auffallend ist jedoch, dass bei den Geröllfunden in den Kiesgruben (= Baggerseen) Ossola und Huber westlich von Achern bisher nur Unterer Rupelton (= Nannoplankton-Zone NP 23) nachgewiesen werden konnte. Mittlerer Rupelton (= Fischschiefer) und Oberer Rupelton fehlen bisher im Geröllspektrum. Eine Herkunft dieserUnteren Rupelton-Gerölle müsste demnach aus einem Gebiet erfolgt sein, in dem höhere Teile des Rupeltones sowie jüngere Schichten in der Vorbergzone bereits abgetragen waren (Abb. 2). Um die aus Tiefen zwischen 25m und 60m u. G.O.F. (= 110m bis 75m ü. NN) geborgenen Mergelgerölle des Unteren Rupeltons ( NP 23) in die pleistozänen Kiesschichten der beiden Baggerseen im mittleren Oberrheingraben zu bringen, müssen sie über eine entsprechend tiefe Paläo-Acher-Rinne wahrscheinlich subglazialer Genese mit einem Tiefgang von mindestens 60m (= 100m ü. NN) aus dem Bereich der Vorbergzone verfrachtet worden sein (Abb. 9). Unter Berücksichtigung eines (bisher nicht nachgewiesenen) Fischschiefer-Vorkommens (= Mittlerer Rupelton) in der Vorbergzone (jedoch in der Geothermiebohrung Bühl nachgewiesen: 42m nach MÜNCH 1981) resultiert ein theoretischerRinnentiefgang von mindestens 110m (= 50m ü. NN). Dabei ist ein achterbahnartiger Verlauf der subglazial erodierten Rinnenbasen (= Siphonen) vom Schwarzwald in Richtung Oberrheingraben zu berücksichtigen (ORTLAM & VIERHUFF 1978). Die vom Schwarzwaldnach W entwässernden Täler sind wahrscheinlich alle übertieft. Beim Kinzig-, Rench- und Acher-Tal lässt sich dies bereits durch steile Talbegrenzungen und durch tiefere Bohrungen belegen.Somit kann zum ersten Mal eine subglaziale Rinne unter Inlandeisbedeckung mit einem achterbahnartigen (= siphonalen) Basisprofil im Bereich des Schwarzwaldwestrandes und des Oberrheingrabens nachgewiesen werden, nachdem solche Rinnen bereits im österreichischen, deutschen und schweizerischen Alpenin- und -vorland entdeckt wurden. Die Paläo-Acher-Rinne ist prä-Riss-zeitlich entstanden, sehrwahrscheinlich in der Elster-(= Mindel-) Kaltzeit (~500.000a) ähnlich jenen in Norddeutschland subglazial gebildet worden und eröffnet nun auch ganz neue Möglichkeiten für die angewandte Hydrogeologie (ORTLAM 1991).

5. Danksagung

Die Fa. Kegelmann (Oberachern) unterstützte die Felderkundungen in ihren beiden aufgelassenen Ziegeleigruben mit Rat und Tat. Das (Franziskanerinnen-) Kloster Erlenbad (Obersasbach) gestattete freundlicherweise die geologische Aufnahme der alten vollkommen ungeordneten Kernbohrung Badquelle, die Fa. Celler Brunnenbau G.m.b.H. (Celle) die

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Erkundungsarbeiten durch das Abteufen der Bohrung „Kolbenhalt“ (Achern-Mösbach). Herr Dipl.-Ing. J. GRÜTZMANN (Oldenburg) fertigte die Reinzeichnungen der beiden geologischen Schnitte an. Ihnen allen gebührt Dank auf dem Wege zu neuen geowissenschaftlichen Erkenntnissen im mittleren Oberrheingraben.

6. Schriften

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