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Institut für

Geowissenschaften

Bearbeitungsstand: 28.12.2020, V. 2

Forschungsprojekt FluviMag: Fluviatiler Transport von Magneto-Mineralen

Michael Pirrung

mit GIS-Geländemodellen von Jörn Engelhardt

Institut für Geowissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena,

Burgweg 11, D-07749 Jena, E-Mail: michael.pirrung@uni-jena.de

5.9. Trias-Landschaft – Fränkische Saale

In Mainfranken fließt die Fränkische Saale ganz überwiegend durch triassische Gesteine,

paläozoische Gesteine fehlen im Einzugsgebiet, eine stellenweise vorhandene Lößbedeckung

ist geringmächtig und nur wenige rechtsseitige Zuflüsse entwässern das tertiäre Vulkanfeld der

Rhön (HENNINGSEN, D. 1981). Lokale anthropogene Einflüsse könnten im Einzugsgebiet der

Fränkischen Saale an der magnetischen Suzeptibilität erkennbar sein, da die triassischen

Gesteine überwiegend aus Quarz, Feldspat und Calcit, diamagnetische Minerale, bestehen.

Schwerindustrie fehlt im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale, so dass anthropogene Einflüsse

vorwiegend auf Siedlungsabfällen und landwirtschaftlicher Nutzung beruhen dürften.

5.9.1. Einzugsgebiet der Fränkischen Saale und Geologie um Bad Kissingen

5.9.2 Magnetische Suszeptibilität von Liefergesteinen

5.9.3. Magnetische Suszeptibilität von fluviatilen Gesamtgesteinsproben

5.9.4. Zitierte Literatur

5.9.1. Einzugsgebiet der Fränkischen Saale und Geologie um Bad Kissingen

Das Einzugsgebiet der Fränkischen Saale umfaßt den südlichen Teil der Rhön und Teile

Mainfrankens, siehe Abb. 5.9-1. Die Fränkische Saale entspringt bei Strom-km 140 E´ Bad

Königshofen im Grabfeld. Bei Gemünden, bei Strom-km 0, mündet die Fränkische Saale in den

Main bei dessen Strom-km 211, = Distanz zur Mündung in den Rhein bei Mainz, bis zu seiner

Quelle sind es von Gemünden noch 315.6 km. Warum die Stromkilometrierung von

Fränkischer Saale und Main jeweils bei der Mündung beginnt, beim Rhein dagegen

stromabwärts zunimmt, erschließt sich jedenfalls nicht aus Sicht der physischen Geografie. Die

Tatsache, dass entlang der Fränkischen Saale die Kilometrierung auf Schildern nur an einer

Seite mit Sicht auf den Fluß beschriftet ist, also vom Boot oder der gegenüberliegenden Seite

aus nicht sichtbar, erwies sich als hinderlich im Gelände.

Als Oberlauf der Fränkischen Saale wird in Anlehnung an

https://de.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A4nkische_Saale das Flußsystem stromauf der

Mündung der Streu, einige km stromauf Neustadt an der Saale nahe des Ortes Heustreu etwa

bei Strom-km 38.45, als Unterlauf das Stromsystem unterhalb von Bad Kissingen, etwa ab

Stromkm 83, bis zur Mündung in den Main bei Gemünden bezeichnet. Dabei ist die Wahl der

2

Grenze zwischen Mittel- und Unterlauf nicht durch einen bedeutenden Zufluß gekennzeichnet,

sondern durch das Passieren der linksseitigen Schichtstufe des Unteren Muschelkalks

(FREUDENBERGER, W. & UNGER, H. 1994), etwa im Bereich des Scheinberges südlich Bad

Kissingen. Sinnvoller bezogen auf die Geologie der Liefergesteine erscheint die hier

verwendete Abgrenzung vom Mittellauf zum Unterlauf der Fränkischen Saale bei der Mündung

der Aschach bei Aschach stromab Bad Bocklet etwa bei Strom-km 72.06, da in diesem

Flußabschnitt mehrere Zuflüsse aus Nordwesten basaltoides Liefermaterial aus der Rhön

eintragen und pleistozäne Terrassensedimente basaltoides Material führen (HOFMANN, U.

2005b). Folgt man dieser Unterteilung, dann ist im Bereich des Mittellaufes der Fränkischen

Saale die Hangneigung wesentlich durch den relativ verwitterungsresistenten Mittleren

Buntsandstein geprägt.

Die Mündungen der wichtigsten, bis auf die Lauer rechtsseits gelegenen, Zuflüsse in die

Fränkische Saale sind stromabwärts aufgelistet: Milz zwischen Bad Königshofen im Grabfeld

und Heustreu, Streu bei Heustreu, Brend bei Neustadt an der Saale, Lauer bei Niederlauer,

Schondra zwischen Hammelburg und Gemünden, sowie unmittelbar vor der Mündung der

Fränkischen Saale in den Main der Sinn bei Gemünden.

Paläozoische Gesteine der südlichen Bereiche des Frankenwaldes und des Thüringer Waldes

haben keinen Anteil am Einzugsgebiet, sie werden von der Werra bzw. dem Main entwässert.

Die Fränkische Saale entspringt in Gesteinen des Keupers und ist insgesamt vor allem durch

triassische Liefergesteine geprägt. Das tertiäre Vulkanfeld der Rhön entwässert nach Süden

durch die Zuflüsse Brend, Streu und Sinn. Bis auf drei Proben liegen alle übrigen bisher

verfügbaren Proben dieser Studie stromab der Mündung des Brend in die Fränkische Saale. Der

Sinn hat nur auf eine in dieser Studie genommene Proben Einfluß.

Geologische Karten, die das Einzugsgebiet der Fränkischen Saale abdecken, sind: im Maßstab

1 : 500 000 die Geologische Karte von Bayern (BAUBERGER, W., BERGER, K., DOBEN, K.,

EMMERT, U., GANSS, O., GROTTENTHALER, W., HÄUßLER, H., HAUNSCHILD, H., VON HORSTIG,

G., JERZ, H., MEYER, R., MIELKE, H., OTT, W.-D., SCHMIDT-KALER, H., SCHWARZMEIER, J.,

SCHWERD, K., STETTNER, G., STREIT, R., UNGER, H.J., WEINELT, W., HÜTTNER, R.,

WOLNICZAK, K. & MÄRTEL, A. 1981); im Maßstab 1 : 200 000 Blatt 5518 Fulda (MOTZKA-

NÖRING, R. & ZITZMANN, A. 1988), Blatt 5526 Erfurt (SEIDEL, G., KÄSTNER, H., WIEFEL, H.,

BOLSMANN, D. & UNGER, H. 1998), Blatt 6318 Frankfurt a.M.-Ost (SCHWARZMEIER, J.,

ZITZMANN, A., HERRGESELL, G., HÜTTNER, R., KOWALCZYK, G., WEINELT, W.,

HAMMERSCHMIDT, M. & RADEMACHER, C. 1985), Blatt 6326 Bamberg (FREUDENBERGER, W.

& UNGER, H. 1994). Die geologischen Karten im Maßstab 1 : 200 000 liegen bei der

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, www.bgr-bund.de, in Form von

Rasterdaten als .jpg, .tif bzw. als Vektordaten für z.B. ArcGIS kostenlos zum Herunterladen

bereit. Für Betrachtungen zur Gesteinszusammensetzung im Liefergebiet der Fränkischen Saale

ist die geologische Karte 1 : 200 000 schon sehr detailliert, nur für die Betrachtung kleinerer

Nebentäler wäre eine genauere Karte teilweise sinnvoll. Den Unterlauf der Fränkischen Saale

bildet außerdem die geologische Karte 1 : 100 000 Naturpark Spessart ab (SCHWARZMEIER, J.,

WEINELT, W., SCHNEIDER, A. & RAAB, G. 1993). Im Maßstab 1 : 25 000 sind publiziert u.a.

Blatt 5526 Bischofsheim a.d. Rhön (FRIEDLEIN, V. 2016), 5726 Bad Kissingen Nord

(HOFMANN, U. 2005a), 5727 Münnerstadt (HOFMANN, U. 2010), 5826 Bad Kissingen Süd

(HOFMANN, U. 2005b), 5827 Maßbach (SPECHT, S. 2018), 5924 Gemünden (SCHWARZMEIER,

J. 2014); 5929 Geldersheim (HEGENBERGER, W. 1969) liegt südlich von Bad Kissingen bereits

außerhalb des Einzugsgebietes der Fränkischen Saale, ebenso Blatt 5927 Schweinfurt

(SCHWARZMEIER, J., BADER, K., BERGER, K., DOBNER, A., FRANK, H., FETZER, K.D. &

SCHNEIDER, G. 1982).

3

Abb. 5.9-1: Einzugsgebiet der Fränkischen Saale mit Lage der Probenahmepunkte und der

masse-spezifischen Suszeptibilität, MS in [10-9 m3kg-1], rezenter fluviatiler Sedimente, oben

für sandige, unten für pelitische Proben; nördlich Heustreu reicht das Einzugsgebiet noch bis

Legend

MS Sande (10^-9 m^3kg^-1)

<50

50-100

100-200

200-400

<1000

Flusssedimente_Pelite$ Events

MS (10^-9 m^3kg^-1)

< 20

< 50

<100

<200

< 1000

" Orte-Fränkische_Saale2.xlsx.txt Ereignisse

! Tabelle1$ Ereignisse

Bayern_Main

Flusssedimente_Sand$ Events

Chi_lf_total_psammite

-1,939491 - 20,000000

20,000001 - 50,000000

50,000001 - 100,000000

100,000001 - 200,000000

200,000001 - 1000,000000

Bayern-Fränkische-Saale

Saale-Catchment

4

außerhalb des Kartenausschnitts. Der Bereich der zentralen Rhön liegt nordöstlich Bad

Brückenau. Er ist durch größere Höhen sowie ein annähernd radiales Entwässerungsnetz

gekennzeichnet. Rechts oben außerhalb des Kartenausschnitts liegt der südliche Thüringer

Wald, der zur Werra hin entwässert. Darstellung auf einem digitalen Geländemodell, erstellt

von JÖRN ENGELHARDT aus SRTM Daten der NASA,

http://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/, mit etwa 30 m Gitterweite und 6 m

Höhenauflösung. Die Fränkische Saale ist blau dargestellt, die dickere blaue Linie stellt den

Main dar; Verlauf dieser Flüsse nach http://download.geofabrik.de/ europe/germany,

ursprünglich bezogen vom Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. Koordinaten von

Ortsmitten bestimmt mit Google Earth.

Abb. 5.9-2: Frequenz-Abhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität rezenter fluviatiler

Sedimente in (%).

Die geologischen Meßtischblätter im Maßstab 1 : 25 000, GK25, die das Einzugsgebiet der

Fränkischen Saale abdecken, sind beim Geologischen Landesamt Bayern, www.gla-bayern.de,

inzwischen integriert in das Bayerische Landesamt für Umwelt, ebenfalls online verfügbar,

siehe unter https://www.lfu.bayern.de/geologie/geo_karten_schriften/gk25/index.htm. Nur als

historische geologische Karten mit z.T. abweichendem Blattschnitt sind – Stand August 2020

– online verfügbar: Blatt 9+10 Motten+Wildflecken von 1910, 13 Mellrichstadt von 1909, 14

Hendungen von 1912, 22 Brückenau von 1910, 23 Geroda von 1911, 24 Stangenroth von 1930,

26 Bad Neustadt an der Saale von 1933, 39 Schönderling von 1912, 40 Aschach von 1930, 64

Gräfendorf von 1913, 65 Hammelburg N von 1912, 66 Euerdorf von 1910, 91 Hammelburg S

Legend

" Orte-Fränkische_Saale2.xlsx.txt Ereignisse

Frequenz-Abh. MS (%)

<1

1-2

2-3

3-4

>4

Flusssedimente_Pelite$ Events

MS (10^-9 m^3kg^-1)

< 20

< 50

<100

<200

< 1000

! Tabelle1$ Ereignisse

Bayern_Main

Flusssedimente_Sand$ Events

Chi_lf_total_psammite

-1,939491 - 20,000000

20,000001 - 50,000000

50,000001 - 100,000000

100,000001 - 200,000000

200,000001 - 1000,000000

Bayern-Fränkische-Saale

Saale-Catchment

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von 1931, 6936 bzw. neu 5527 Ostheim von 1910. Da einige andere geologische Landesämter

meist nur kleine Ausschnitte geologischer Karten im Maßstab 1 : 25 000 online zur Verfügung

stellen, ist die bayerische Initiative – neben der freien Verfügbarkeit in Thüringen – hier

ausdrücklich zu loben!

Zur Geologie Bayerns finden sich kurze Erläuterungen bei (BAUBERGER, W., BERGER, K.,

DOBEN, K., EMMERT, U., GANSS, O., GROTTENTHALER, W., HÄUßLER, H., HAUNSCHILD, H., VON

HORSTIG, G., JERZ, H., MEYER, R., MIELKE, H., OTT, W.-D., SCHMIDT-KALER, H.,

SCHWARZMEIER, J., SCHWERD, K., STETTNER, G., STREIT, R., UNGER, H.J., WEINELT, W.,

HÜTTNER, R., WOLNICZAK, K. & MÄRTEL, A. 1981), für den nordöstlich des Einzugsgebietes

gelegenen Frankenwald gibt (WURM, A. 1961) einen ausführlichen Überblick, zu Mainfranken

siehe (RUTTE, E. 1957) und (RUTTE, E. & WILCZEWSKI, N. 1983). Zum Abbau der Basalte der

Rhön gibt (NÜDLING, H.D. 2006) eine detaillierte Übersicht. Zu Lagerungsverhältnissen und

zur Schichtenfolge der Trias und ausgewählten Aufschlüssen in Franken siehe (RICHTER, A.E.

1985). Im südöstlich Bad Kissingen gelegenen Meßtischblatt 5927 Schweinfurt

(SCHWARZMEIER, J., BADER, K., BERGER, K., DOBNER, A., FRANK, H., FETZER, K.D. &

SCHNEIDER, G. 1982) liegt die triassische Schichtenfolge in etwas ungestörterer Lagerung vor

als auf Blatt Bad Kissingen N+S (HOFMANN, U. 2005a), (HOFMANN, U. 2005b), in dem mehrere

NW-SE-streichende Störungen durch das Stadtgebiet von Bad Kissingen verlaufen.

Die vorherrschende Lithologie im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale ist im Folgenden nach

der Geologischen Übersichtskarte 1 : 200 000 aufgeführt, Zitate siehe oben, in der

stratigraphischen Abfolge von alt nach jung. Die hier verwendeten Abkürzungen sind der

genannten Übersichtskarte entlehnt, teilweise ergänzt um Abkürzungen der GK25. Bei der

Lithologie ergänzt sind einige Beschreibungen nach (RUTTE, E. 1957), (RUTTE, E. &

WILCZEWSKI, N. 1983) sowie eigene Beobachtungen. Geländeimpressionen finden sich in Tab.

5.9-1:

• Buntsandstein, Unterer, su - Sandstein mit Silt- und Tonstein-Lagen; Verbreitung nur

im Unterlauf des Zuflusses Sinn u.a. am Einmalberg etwa 1.8 km nordwestlich

Gemünden, sowie im letzten km des Unterlaufes der Fränkischen Saale an der Höhe

297, 800 m nordöstlich Gemünden, und im tiefgelegenen Teil der Altstadt von

Gemünden (SCHWARZMEIER, J. 2014).

• Buntsandstein, Mittlerer, sm – Sandstein mit Silt- und Tonstein-Lagen; insbesondere

verkieselte Schichten wie der Felssandstein der Hardegsen-Folge bilden stärker

geneigte Geländeabschnitte, während der hangende Chirotherien-Sandstein der Solling-

Folge kaum aufgeschlossen ist. Bei den nur selten Geröll-führenden Sandsteinen

handelt es sich meist um rotbraune Fein- bis Mittelsandsteine mit teilweise

Quarzzement. Bei Bad Bocklet bestehen die Hänge beidseits der Fränkischen Saale

vollständig aus sm.

• Buntsandstein, Oberer, so – Sand-, Silt-, Tonstein, quarzit. Sandstein; im Gegensatz zur

Thüringer Senke (SEIDEL, G. 1992) meist Feinsandsteine, kaum Karbonat- oder Gips-

führend und immer rötlich gefärbt, Aufschlüsse sind selten; viele Unterhänge der

Fränkischen Saale stromab der Mündung der Streu bei Heustreu bestehen aus so.

• Muschelkalk, Unterer, mu – vorherrschend Kalkstein-Mergelstein-Wechsellagerung

mit welligen Schichtflächen = Wellenkalk, darin mehrere Kalksteinbänke; einzelne

verwitterungsresistente Horizonte wie die Terebratel- und Schaumkalkbänke sind den

entsprechenden Schichten um Jena sehr ähnlich und wurden wie dort häufig in kleinen,

dem Schichtausbiss folgenden, Steinbrüchen gewonnen, u.a. für den Burgenbau,

größere bereits teilweise verfüllte Steinbrüche finden sich südöstlich des Wittelsbacher

6

Turms südlich von Bad Kissingen und nördlich Hammelburg. Dagegen ist die Zone der

Oolithbänke morphologisch nicht besonders auffällig steil.

• Muschelkalk, Mittlerer, mm – Mergelstein, Kalkstein, Dolomitstein, Gips; kaum

Aufschlüsse.

• Muschelkalk, Oberer, mo – Kalkstein, selten mit Trochiten von Crinoiden, gelegentlich

reich an Schalen von Bivalven, Mergelstein, Tonstein; kaum Aufschlüsse.

• Keuper, Unterer, ku – Ton- bis Siltstein, Kalkstein, Sandstein; flächig verbreitet am

Oberlauf um Bad Königshofen im Grabfeld, kaum Aufschlüsse, meist

landwirtschaftlich genutzt.

• Keuper, Mittlerer, km – Ton- bis Siltstein, Kalkstein, Sandstein, Mergelstein mit Gips;

Verbreitung und Aufschlüsse ähnlich wie ku.

• Tertiär, Eozän bis Miozän mit Schwerpunkt auf letzterem, eoB-miB – Vulkanite der

Heldburger Gangschar, als NNE-streichende Gänge, und der Rhön, hier meist

deckenförmige Vorkommen, beides überwiegend basische Gesteine wie Basalt,

Olivinnephelinit, Nephelinbasanit, darüberhinaus auch Phonolith bei Heldburg und

Tephrit in der Rhön; im Oberlauf der Fränkischen Saale befindet sich nur ein Gang der

Heldburger Gangschar bei Trappstadt; ein vom Zaun aus sichtbares Geotop ist der

aufgegebene Steinbruch auf dem Sodenberg bei Morlesau, links der Fränkischen Saale

gelegen, eines der am weitesten südlich gelegenen Eruptionszentren der Rhön. Nach

(ZIRKEL, F. 1894) handelt es sich hierbei um Melilithbasalt, noch weiter südwestlich

liegen zwei miozäne Vorkommen von Alkalibasalt, Olivin-Nephelinit, am Reußenberg

auf Blatt Gemünden (SCHWARZMEIER, J. 2014). Die höchste Erhebung der Rhön ist die

Wasserkuppe, die von den Höhen südlich der Fränkischen Saale zwischen Bad

Kissingen und Morlesau sichtbar ist.

• Pliozäne Flußsande und –kiese, pl, finden sich nur lokal südlich der Fränkischen Saale;

zur Entwicklung des pliozänen Mains siehe (EBERLE, J., EITEL, B., BLÜMEL, W.D. &

WITTMANN, P. 2010).

• Quartär – Terrassenablagerungen, qpf, sowie Fließerden, Hanglehm mit Lößanteil,

Hangschutt, Löß, qpLo, und lehmige Auesedimente, qhf; im Bereich der Unterhänge

des Tales der Fränkischen Saale südlich von Bad Kissingen finden sich ausgedehnte

Bereiche mit einer Bedeckung von mehrere m3-großen Blöcken des Felssandsteins der

Hardegsen-Folge des sm (HOFMANN, U. 2005b), von der Bahnstrecke Bad Kissingen-

Euerdorf aus sichtbar.

Der Untersuchungsbereich dieser Studie liegt im nördlichen Bereich der Süddeutschen

Großscholle (RUTTE, E. 1957). Bedingt durch das generelle ostgerichtete Schichteinfallen treten

die jüngsten Gesteine, die des km, im Ostnordosten bei Bad Königshofen im Grabfeld auf, die

ältesten Gesteine im Südsüdwesten mit dem su unmittelbar nördlich von Gemünden.

Flachwellige Sattel- und Muldenstrukturen verlaufen nach (RUTTE, E. 1957), S. 128-129, in

SW-NE-Richtung oder annähernd parallel zu begleitenden Störungen in der NW-SE-Richtung,

wie der Kissingen-Haßfurter Sattel, dessen Kern aus Gesteinen des sm bis mo besteht, intern

und randlich durch Verwerfungen der Kissingen-Haßfurter Störungszone mit mehreren 10er

Metern Versatz „gestückelt“, gegenüber umgebenden jüngeren Gesteinen, z.B. des ku. Auf

diesen Störungen liegen die stark mineralisierten Quellen von Bad Kissingen und Bad Bocklet,

ähnliches gilt für Bad Neustadt, wo unmittelbar unter der Komplimentbrücke Fällungen von

Eisenhydroxiden am Mühlgraben neben der Fränkischen Saale zu sehen sind. Auf den Aufstieg

von gelösten Zechstein-Salzen an diesen Störungen weisen Ortsnamen wie „Salz“, mit seiner

Ganerbenburg bei Bad Neustadt, und die z.T. hohen Sulfatgehalte der Quellen hin.

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Zur Landschaftsentwicklung im Süden Deutschlands geben (EBERLE, J., EITEL, B., BLÜMEL,

W.D. & WITTMANN, P. 2010) einen anschaulichen Überblick, die morphologische Bedeutung

einzelner Schichten beschreibt z.B. (HOFMANN, U. 2005b). Der auffälligste Gegensatz in den

Landschaftsformen um den Mittellauf der Fränkischen Saale ist der Steilhang des Unteren

Muschelkalks gegenüber den flachen Unterhängen des Oberen Buntsandsteins auf der linken

Talflanke der Fränkischen Saale zwischen Bad Kissingen und Trimberg, der um Hammelburg

auch auf der rechten Talflanke auftritt, siehe auch Tab. 5.9-1. Diese Schichtstufe verläuft wie

auch die generelle Fließrichtung der Fränkischen Saale in WSW-Richtung, sie ist in Abb. 5.9-

1 erkennbar an der Farbgebung der Höhenstufen.

Die auf Erhebungen gelegenen mittelalterlichen Burgen bzw. Burgruinen Salzburg bei Bad

Neustadt an der Saale, Botenlaube oder Bodenlaube bei Bad Kissingen - Ortsteil Reiterswiesen

-, Trimburg bei Elfershausen-Trimberg zwischen Bad Kissingen und Hammelburg, sowie

Saaleck bei Hammelburg liegen auf Karbonatgesteinen des Unteren Muschelkalks. Dieses

Material wurde für das Mauerwerk verwendet, häufig finden sich Blöcke der Terebratel- und

der Schaumkalk-Bänke in den Außenwänden. In Münnerstadt, wo Gesteine des Muschelkalks

bis nahe zum Talboden verbreitet sind, besteht die Stadtmauer aus Kalksteinen des

Muschelkalks. Im Gegensatz dazu liegen die Scherenburg in Gemünden und die Eyringsburg

südlich von Bad Kissingen auf Sandsteinen des Mittleren Buntsandsteins. Deren Mauern und

auch die Kurtinen und Türme der in den Tälern gelegenen Stadtbefestigungen von Bad Neustadt

an der Saale, Bad Kissingen, Hammelburg und Gemünden bestehen außen meist aus

Sandsteinen des Mittleren Buntsandsteins, entweder als Quader- oder als Bruchsteine.

Nicht immer ist der Zusammenhang von Geologie und Morphologie deutlich. So verlaufen die

sanften Hänge zwischen den Bad Kissinger Ortsteilen Winkels, Reiterswiesen und Arnshausen

sehr gleichmäßig, obwohl verschiedenartige Gesteine des Unteren Keupers bis Mittleren

Buntsandsteins dort Störungs- und Schichtneigungs-bedingt nebeneinander vorkommen. Dies

deutet darauf hin, dass neben pleistozänen Lößaufwehungen auch Solifluktionsdecken weiter

verbreitet sind, was während der quartären Eiszeiten zu Reliefausgleich geführt hat. Tertiäre

Verwitterung auf Hochflächen kann lokal zusätzlich eine gewisse Rolle gespielt haben für die

Entfestigung und Vertonung der heute oberflächennahen Gesteine, jedoch konnten bei den

zeitlich begrenzten Geländearbeiten im Rahmen dieser Studie keine Hinweise darauf gefunden

werden.

Tabelle 5.9-1: Fotos der Geländekampagne 13.03. bis 1.04.2019, aufgeführt in der Reihenfolge

abnehmenden Alters der Ablagerungen. Proben, die in unmittelbarer Nähe zum

Aufnahmestandort entnommen wurden, sind in [] aufgeführt. Mit GK25 ist in dieser Tabelle

die Erläuterung zu (HOFMANN, U. 2005b) gemeint.

8

Die smVS-HW, Mittlerer Buntsandstein, Voll-

priehausen Geröllsandstein und Hardegsen

Wechselfolge, besteht aus bis über einen Meter

mächtigen rötlichen, undeutlich schräg-

geschichteten Mittelsandstein-Bänken, die

durch Bankfugen aus mürbem Feinsandstein

getrennt werden. Hier ist durch die Erosion der

Fränkischen Saale eine Verkippung der noch

annähernd im Verbund liegenden Bank erfolgt,

es handelt sich um ein ehemaliges Steilufer des

Flusses. Talwärts schließen sich die rezente

Aue und hangwärts eine Verebnungsfläche,

vermutlich einer pleistozänen Terrasse, an.

Linker Talhang der Fränkischen Saale, am

Radweg zwischen Eyringsburg und Euerdorf.

Auf frisch erzeugten Bruchflächen des

mittelsandigen Grobsandsteins, smVS-HW, ist

die Schichtung durch Farb- und Korn-

größenunterschiede sichtbar. Die glitzernden

Partikel sind Kristallflächen von Hell-

glimmern. Helle Bereiche sind vermutlich

durch Huminsäuren gebleichte, ehemals

rötliche, Bereiche mit etwas erhöhter

Permeabilität. Quarz ist als Zement um die

Körner gewachsen und führt zu etwas höherer

Verwitterungsresistenz des Gesteins.

Lokation wie voriger Aufschluß.

[FM_23.03.2019-6]

Unter heutigen klimatischen Bedingungen

kaum vorstellbar: mehrere Meter Kantenlänge

umfassende Blöcke aus Mittel- bis

Grobsandstein, smVS-HW, mit feinsandig-

siltigen Zwischenlagen sind verkippt und

verdriftet. Dies ist nur durch Solifluktion

während des letzten Glazials erklärbar. Auf der

GK25 wird dieses Vorkommen als

Blockschutt-Überstreuung dargestellt.

Linker Hang der Fränkischen Saale zwischen

Eyringsburg und Euerdorf, Westhang des

Stupfelberges. Im Hintergrund ein Triebwagen

der Franken-Thüringen Bahn, mit der viele

Bereiche entlang der Mittleren Fränkischen

Saale gut erreichbar sind.

9

Die Ablagerungen des Felssandsteins der

Hardegsen Formation, smHF, bestehen hier

aus einem im Abstand von wenigen dm

gebankten Sandstein mit Silt-/Tonstein-

Zwischenlagen, die die Herstellung von

Blöcken z.B. für den Hausbau erleichtert

haben. Das geringe Einfallen nach SE wird

durch die Nähe zu einer NW-SE-streichenden

Störung bedingt.

Böschung an der Pumpstation zwischen

Reiterswiesen und Arnshausen, ehemaliger

Steinbruch erwähnt in der Erl. GK25; nicht

ohne Genehmigung der Stadtwerke Bad

Kissingen betretbar und hier nicht näher

untersucht.

Im Hintergrund markiert eine markante

Steilstufe den Ausstrich des mu, Unterer

Muschelkalk, südlich des Verlaufs der unteren

Fränkischen Saale. Bewaldet: mu,

Ackerflächen: so, Oberer Buntsandstein. Im

Vordergrund Ackerflächen auf so2.

Südlich Bad Kissingen, Blick nach SW vom

SE-Hang des Finsterberges am Weg von

Reiterswiesen nach Arnshausen, letzt-

genannter Ort liegt im Mittelgrund. Die

einzelne Spitze in Bildmitte ist der

Wittelsbacher Turm auf Höhe 397.6.

Die rote Färbung der Mergelsteine zeigt an,

dass hier, etwa 8 m unter der Basis des mu1,

noch die Röttonsteine des so4T vorliegen,

während unmittelbar im Hangenden graue

sandige Mergelsteine der Myophorien-

schichten folgen sollten, die an diesem Weg

aber nicht aufgeschlossen waren. Etwa 10 m

hangabwärts sind die Mergelsteine durch

Frost-Tauwechsel völlig entfestigt und liegen

als polyedrisch zerfallender Mergel vor.

NW-Abhang des Finsterberges W´ Bad

Kissingen-Reiterswiesen. [FM_16.03.2019-4]

10

1-7 m über der Basis des mu1 zeigen die

Wellenkalke meist eine undeutliche Bankung,

nur eine 10 cm mächtige Bank ist im

Aufschluß durchlaufend, außerdem finden sich

zwei größere kantengerundete Klasten in

Bildmitte, die auf synsedimentäre

Rutschbewegungen hindeuten. Das flache

Einfallen nach SW ist der Nähe zu einem

Störungsast der Kissingen-Hassfurter

Störungszone geschuldet.

NW-Hang des Finsterberges bei

Reiterswiesen. [FM_16.03.2019-5]

Die lokale wellenförmige Deformation der

plattigen Kalkstein-Mergelstein-Wechselfolge

des mu1, hier ca. 4 m unter der Oolithbank ,

liegt in Verlängerung eines Astes der

Kissingen-Hassfurter Störungszone, siehe

GK25.

Halsgraben zwischen ehemaligem Vortor und

Bering der Burgruine Botenlaube bei

Reiterswiesen. [FM_16.03.2019-2]

Diese nahezu senkrecht stehende Störung mit

SW-NE-Streichen zeigt einen Versatzbetrag

von mindestens mehreren dm, da die links

erkennbare kompakte Bank abrupt an der

Störungsfläche endet. Stratigraphisch dürfte

der Aufschluß etwa 35 m über der mu1 Basis

liegen. Die Gesteine entlang der

Störungsfläche sind teilweise stärker

aufgelockert, was für eine Entstehung bei

geringer Überdeckung spricht. Es dürfte auch

eine horizontale Bewegungskomponente

vorhanden gewesen sein.

Ehemaliger Steinbruch 240 m ESE´ der

Trimburg, aus dem vermutlich Material für den

Bau der Burg entnommen worden ist.

11

Die etwa 65 cm mächtige obere Tere-

bratelbank, mu3T2, fällt durch ihre Bankung

im dm-Abstand gegenüber dem hangenden

Wellenkalk mit Schichtflächenabständen im

Bereich mehrere mm bis wenige cm auf. Die

Härte resultiert aus der Füllung ehemaliger

Poren zwischen Schalen von Brachiopoden

und Muscheln durch sparitischen Zement, der

mit bloßem Auge sichtbar ist. An mehreren

Lokationen lassen sich Abbaue der unteren

und oberen Terebratelbank als Werkstein für

Burg-, Haus- und Kirchbau finden.

SW-Hang der Höhe 359 E´ der Trimburg.

[FM_23.03.2019-1]

Auch die, etwa 60 cm mächtige, untere

Schaumkalkbank, mu3s1, fällt durch ihre

Bankung im dm-Abstand gegenüber den

hangenden eben geschichteten Kalksteinen mit

Schichtflächenabständen im Bereich mehrere

mm bis wenige cm auf. Die Härte der Bank ist

bei dem vorherrschenden schwach sparitischen

Mikrit erstaunlich.

Naturschutzgebiet Gansberg E´ Sodenberg bei

Morlesau. [FM_31.03.2019-1, aus

herausgefallenem Block]

Der mo2 geht nach der GK25 wenige Meter

westlich des Bildausschnittes ohne

erkennbaren morphologischen Kontrast in

einen gleichermaßen steinigen Acker mit mo3

über. Hellgraue Kalksteine sind

mikrosparitisch mit Sparitanteil, selten sind 2

mm große Calcit-Kristalle zu beobachten, das

Gestein ist recht hart. Dass ein Beackern hier

lohnen soll ist bei rund 50 Flächenprozent

Klasten an der Oberfläche schwer

nachvollziehbar.

Ackerfläche NE´ Reiterswiesen, E´ Burgruine

Botenlaube. [FM_28.03.2019-2]

12

Kalkstein und Dolomit des Mittleren

Muschelkalks, mm, sind gelegentlich als

Lesestein auf Äckern zu finden. Die

Zellenkalksteinbank, mm1z, hat beige, bis 5

mm große Calcitkristalle und drusige Poren bis

5 mm Durchmesser, insgesamt ist das Gestein

sekundär porös.

An der Kapelle SE´ Reiterswiesen, laut GK25

handelt es sich um den Bereich der

Hornsteinkalksteinbank des mm3, was hier

eine Schichtunterdrückung erfordern würde.

[FM_24.03.2019-4]

Der ku, Unterer Keuper, läßt sich um Bad

Kissingen kaum in Aufschlüssen finden. Zu

sehen sind hier am Rand eines Ackers, etwa 5

m über der Basis des ku, beige biotit-führende

Siltsteine und Fein- bis Mittelsandsteine,

letzter absandend, sowie nicht im Bild sichtbar

bräunlicher Dolomitit mit Calcit-Adern,

Schichtung etwa 1 cm mächtig.

Ackerfläche in Bebauungslücke SE-Rand

Reiterswiesen. [FM_24.03.2019-1]

Im Tal der unteren Fränkischen Saale stromab

Hammelburg bilden Gesteine des mu auf

beiden Talflanken steile, meist bewaldete

Hänge, darunter schließen flache, meist

landwirtschaftlich genutzte, Hänge auf so an.

Die Verebnung links der Bildmitte ist auf der

Zone der Schaumkalkbänke des mu3 und auf

mm ausgebildet. Der flache buckelförmige

Berg links davon besteht im unteren flachen

Wiesen-bedeckten Abschnitt aus mm und

darüber unter Waldbestand aus Oberem

Muschelkalk, mo, verdeckt dahinter liegt die

Kuppe des Sodenberges mit Basaltoid.

Blick vom Bergfried der Burg Saaleck nach W,

links Höhe 481 E´ des Sodenbergs.

13

Im Zusammenhang mit dem tertiären

Vulkanismus der Rhön erfolgte hier ein lokaler

Aufstieg basaltoiden Materials. Ausgedehnter

Blockschutt zeigt die geringe Verwitterungs-

resistenz des hier früher geförderten Materials.

Nähere Informationen zum Gestein und Abbau

werden vor Ort leider nicht vermittelt,

zumindest nicht auf dem hier begangenen

Weg. Dagegen sind biologische Aspekte auf

Schautafeln dargestellt. Daten zum

Vorkommen finden sich bei Wikipedia.

Nicht zur Betretung freigegebenes Geotop am

Sodenberg, Blick vom stehengebliebenden

„Damm“ nach S. [FM_31.03.2019-3, oberhalb

des Bildausschnittes nahe der Kapelle]

Rezente Hochflutablagerungen zeigen auf-

grund des ursprünglich hohen Porenwasser-

anteils, bedingt durch Wasser-Anlagerung an

Tonminerale und Huminstoffe, nach

Trocknung Schrumpfrisse und Zerfall zu

scherbigen Klasten. Bei nachfolgenden

Hochwässern werden diese Scherben als

Klasten rasch abgerollt und bilden in Sanden

sogenannte ´mud balls´. Deren Beobachtung

ermöglicht es fluviale von äolischen Sanden zu

unterscheiden. Hier liegen sie unmittelbar auf

zum Erosionsschutz verlegten Blöcken.

Unter Straßenbrücke über die Fränkische Saale

zwischen Elfershausen-Markt und Trimberg,

das Hochwasser vom 16.03. lag zu diesem

Zeitpunkt eine Woche zurück.

Die anthropogene Beeinflussung fluviatiler

Sedimente wird an dieser Lokation besonders

durch orangerote Ziegelbruchstücke sichtbar.

Die helle Farbe der Mehrzahl der übrigen

Klasten rührt von der Herkunft aus

Kalksteinen des mu1-3 her, bei einigen rötlich-

bräunlichen Klasten handelt es sich um

Feinsandsteine aus dem so3-4. Fadenalgen

zeigen eine gewisse Eutrophierung an. Aus

karbonatischem Detritus und Quarzkörnern

agglutinierte Köcher von Köcherfliegenlarven

belegen dagegen ein relativ gering mit

Nährstoffen belastetes Gewässer.

Zwischen Sulzthal und Euerdorf.

[FM_Sulzbach bei_Bad Kissingen2019-1]

14

Austritte von mineralisierten, höher

temperierten, Wässern, die an Störungszonen

aufsteigen, sind an rostroter Farbe durch

Fällung von Fe-Hydroxiden zu erkennen.

Diese Wässer sind, heute meist durch

Bohrungen erschlossen, die Grundlage des

Bäderbetriebes in Bad Kissingen, Bad Bocklet

und Bad Neustadt an der Saale. Früher wurde

lokal Salz durch Aufkonzentration in Salinen

als Lebensmittel-Zusatz gewonnen.

Komplimentbrücke mit Fe-Verockerung auf

dem linken Saaleufer, zwischen der mittel-

alterlich geprägten Stadt Bad Neustadt an der

Saale und dem Ort Salz mit der Salzburg.

[FM_Fränkische_Saale2019-14]

Als Werksteine eignen sich vor allem Quarz-

zementierte Sandsteine und kristalline

Kalksteine. Hier sieht man ein Beispiel für die

Terebratelbank des Unteren Muschelkalks.

Buckelquader wurden im Mittelalter im

deutschsprachigen Raum aus ästhetischen

Gründen oder/und zur Minderung der

Zerstörungswirkung von Geschossen

verwendet.

Außenwand des Bergfrieds der Burg

Botenlaube. Erkennbar an unterschiedlicher

Porosität, besonders auf dem stärker der

Witterung ausgesetzten Buckel, ist die

Schichtung, gelborange Flecken zeigen

postsedimentäre Dolomitisierung an.

Bei der Melioration wurde versucht, auf

sandige Böden des ku Kalkstein- und auf

kalksteinreiche Böden des mu Tonmaterial

aufzubringen, um den Ertrag der Böden zu

steigern. Letzteres führt hier zu einer

flächenhaften Rotfärbung, nur einige helle

Abschnitte zeigen das Aufpflügen von

anstehenden Kalksteinen an. Ohne Kenntnis

dieser Maßnahme hätte man die Farbe auch als

Hinweis auf Terramaterial einer intensiven

Kalksteinverwitterung interpretieren können.

Der Waldstreifen im Hintergrund markiert den

Ausbiß des mo, die Wiesen davor liegen auf

mm.

E´ Reiterswiesen, Blick nach NE.

Aus der Zone der Terebratelbänke wurde zwischen Trimburg und Euerdorf-Markt am

Nordhang des Hesselberges aus einer Wegböschung eine herausgewitterte fossile Brachiopode

in Schalenerhaltung geborgen. Ein anhaftender Kalksteinrest wurde wegpräpariert, siehe Abb.

5.9-2. Die stratigraphische Einordnung erfolgte nach (REIS, O.M. & SCHUSTER, M. 1912). Der

Vergleich zu Terebratula vulgaris, heute Coenothyris vulgaris, siehe Zweit- und Drittregister

in (FRAAS, E. 1910/1981), Leitform im gesamten Unteren Muschelkalk, und Terebratula var.

cycloides, heute Coenothyris cycloides, Cycloides Bank des Oberen Muschelkalks, und

Vergleiche mit im Internet verfügbaren Abbildungen beider Arten, z.B. http://www.trias-

verein.de/fossilien/oberer_muschelkalk/brachiopoden.php einschließlich der Größenangaben,

ergab, dass es sich vermutlich um eine Form von C. vulgaris handelt, dafür spricht die Größe

15

und die relativ kreisförmige Gestalt der oberen Schale, bei C. cycloides meist etwas stärker

oval, und die Breite der radialen Furche der oberen Klappe zwischen Schloss und

gegenüberliegendem Schalenrand. Es gibt aber auch abweichende Gehäusemerkmale. So ist

der Rand zwischen dorsaler Arm- und ventraler Stielklappe in der Seitenansicht recht

geradlinig, am Schalenvorderrand ist er ganz leicht uniplicat durch den schwach

hervorgewölbtem Sattel, siehe (Richter, 1999 #2248), S. 289. Nach (REIN, S. & OCKERT, W.

2000) kann die Gehäuseform ein Hinweis auf den Einfluß besonderer Lebensbedingungen sein

und es könnte sich bei beiden Formen um die selbe Art C. vulgaris handeln.

Abb. 5.9-3: a Terebratula vulgaris, Lateral-, und b Dorsalansicht, aus (FRAAS, E. 1910), Taf.

32, Nr. 21 und 21 a; c Terebratula vulgaris var. cycloides, Dorsalansicht, aus (FRAAS, E. 1910),

Taf. 32, Nr. 22; d-g das Exemplar vom NE-Hang des Hesselberges aus der Zone der

Terebratelbänke des mu3, 22x20x13 mm, alle Abbildungen auf gleiche Größe skaliert.

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5.9.2 Magnetische Suszeptibilität von Liefergesteinen

2019 wurden in dieser Studie an 29 Lokationen Proben von Liefergesteinen im Einzugsgebiet

der Fränkischen Saale genommen, dabei umfasst das Material einer Lokation in der Regel 3-5

Handstücke einer Kantenlänge von maximal 2 cm. Stratigraphisch umfaßt das Material den

Mittleren Buntsandstein bis Unteren Keuper sowie einen tertiären Basaltoid. Bis auf letztere

Probe wurde für die einzelnen Lokationen über die topographische und geologische Karte der

Vertikalabstand zu einer nahegelegenen geologischen Grenze geschätzt und für die Probe eine

Höhe über der Buntsandstein-Basis angegeben. Für die Mächtigkeiten triassischer Formationen

16

wurden Angaben in (HOFMANN, U. 2005a), (HOFMANN, U. 2005b), für den Keuper ergänzt um

Informationen aus (HOFMANN, U. 2010), herangezogen.

Beprobt wurden im Mittleren Buntsandstein: smVS-HW = Volpriehausen Folge,

Geröllsandstein, bis Hardegsen Folge, Wechsellagerung; smHF = Hardegsen Folge

Felssandstein; smS = Solling Folge; im Oberen Buntsandstein: so2Ps = Plattensandstein; so3T

= untere Röttonsteine; so4T = obere Röttonsteine; im Unteren Muschelkalk: mu1-3 mit

Wellenkalk sowie oberer Terebratelbank und unterer Schaumkalkbank; im Mittleren

Muschelkalk nur der mm1z = Zellenkalkstein; im Oberen Muschelkalk mo1-3 Oberer

Muschelkalk 1-3; im Unteren Keuper nur ku1 = Untere Tonstein-Gelbkalkschichten; sowie

miB = miozäner Basalt. Die stratigraphische Zuordnung erfolgte nach den geologischen Karten

1:25 000, GK25, Blätter Bad Kissingen Nord (HOFMANN, U. 2005a), Bad Kissingen Süd

(HOFMANN, U. 2005b), Bad Neustadt (SCHUSTER, M. 1933), Hammelburg Nord (SCHUSTER, M.

1912).

Tab. 5.9-2: Mittelwerte und – in kursiv – Mediane der masse-spezifischen magnetischen

Suszeptibilität, MS, von Liefergesteinen, sortiert nach der geologischen Formation im Gebiet

der Fränkischen Saale aus Proben dieser Studie, verglichen mit Werten aus der Thüringer

Mulde. Abkürzungen: qhf Holozän, ganz überwiegend rezent, fluviatil; qpf Pleistozän, fluviatil;

qpLo Pleistozän, Löß und Lößlehm; miB miozäner Basalt; km-u Keuper, Mittlerer bis Unterer;

mo-u Muschelkalk, Oberer bis Unterer; so-m Buntsandstein, Oberer bis Mittlerer. In [] Angabe

der Probenanzahl. *: diese Studie, **weitere FluviMag-Untersuchungen.

Strati-

graphie

MS [10-9 m3kg-1]

im Einzugsgebiet

Fränkische

Saale*

Gebiet* MS [10-9 m3kg-1] in

der Thüringer

Mulde**

**Referenz

qhf 301/264 [38] Fränk. Saale und

Zuflüsse

423 [135] nur

Thür. Saale

(PIRRUNG, M. 2013) und

neuere Messungen

qpLo 128 [2] dito

qpf 151 [2] dito

miB 4782 [1] Sodenberg

km 592 [13] (PIRRUNG, M., HÄNDEL,

M., MERTEN, D.,

ENGELHARDT, J., PUDLO,

D., TOTSCHE, K. &

VOIGT, T. 2015)

ku 69 [2] Reiterswiesen 183 [10] dito

mo 18 / 15 [4] Reiterswiesen 39 [2] dito

mm 23 [1] Reiterswiesen 10 [1] (PIRRUNG, M. 2013) und

neuere Messungen mu 25 / 23 [11] Bad Neustadt bis

Trimburg

8 [45] dito

so 70 / 54 [6] Reiterswiesen,

Arnshausen

36 [26] dito

sm 12 / 13 [4] Bad Bocklet,

Reiterswiesen

23 [47] dito

su 19 [28] dito Trias

insgesamt

35 / 23 [28] Mainfranken 17 / 5 [158] dito

Die in Tab. 5.9-2 gezeigten Werte der MS für Liefergesteine im Einzugsgebiet der Fränkischen

Saale wurde solchen aus dem Einzugsgebiet der Thüringischen Saale gegenübergestellt, um die

Werte vergleichen bzw. wenig beprobte Formationen auch um weitere Werte ergänzen zu

17

können. Der höchste Wert, der an einem Liefergestein in Mainfranken gemessen wurde, liegt

bei 4782 [10-9 m3kg-1] für den miozänen Basaltoid vom Sodenberg westlich Hammelburg. Das

triassische Gestein mit dem höchsten gemessenen MS Wert von 161 [10-9 m3kg-1] ist ein

braunroter Mergelstein der Oberen Röttonsteine, so4T. Insgesamt deutlich höhere Werte der

MS rezenter fluviatiler Ablagerungen der Thüringischen Saale gegenüber denen der

Fränkischen Saale reflektieren für erstere vor allem den Einfluß paläozoischer Magnetit-reicher

Tonsteine, untergeordnet auch Quarzite, des Thüringisch-Fränkisch-Vogtländischen

Schiefergebirges, insbesondere des Ordoviums (FALK, F. & WIEFEL, H. 1995) und Silurs

(SCHLEGEL, G. 1995), aktualisiert in (SEIDEL, G. 2003); im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale

kommen diese nicht vor. Die triassischen Gesteine im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale

zeigen etwas höhere Werte der MS verglichen mit denen im Einzugsgebiet der mittleren und

unteren Thüringischen Saale. Dabei fällt die etwa doppelt so hohe MS der Siltsteine des Oberen

Buntsandsteins, der Karbonate des Unteren Muschelkalks und der Mergel des Oberen

Muschelkalks in Mainfranken verglichen mit Gesteinen in der Thüringer Mulde auf, wobei die

Anzahl der Proben im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale deutlich niedriger ist als in

demjenigen der Thüringischen Saale. Neben Einflüssen bei der Auswahl der Proben dürfte

hierfür auch die Paläogeographie von Bedeutung sein. Südöstlich des Untersuchungsgebietes

dieser Studie befand sich in der Zeit des Buntsandsteins und Muschelkalks das heute von

mesozoischen und känozoischen Ablagerungen bedeckte Vindelizische Land, dessen kristalline

Gesteine nur aus Bohrungen bekannt sind. Dieses Gebiet lieferte terrigenes Material in die

angrenzenden Bereiche des südlichen Germanischen Beckens (ZIEGLER, P.A. 1990a),

(ZIEGLER, P.A. 1990b). Für kristalline Gesteine des Grundgebirges kann man gegenüber

triassischen Sedimenten erhöhte magnetische Suszeptibilitäten vermuten. Offenbar war der

Eintrag kristallinen Materials für das Gebiet des heutigen Mainfranken aufgrund geringerer

Distanz zum Abtragsbereich von Liefergestein während der Zeit des Buntsandsteins und

Muschelkalks von größerer Bedeutung als für die Bereiche der heutigen Thüringer Mulde, die

vor allem Material aus dem weiter entfernten Böhmischen Massif erhalten hat. Bei längerem

Transportweg unter tropisch-semiaridem Klima könnten kristallin-bürtige Magnetite,

wichtigste Träger der Magnetisierung, soweit mechanisch zerkleinert worden sein, dass sie

oxidiert wurden zu weniger magnetischem Hämatit. In der Zeit des Keupers lag nach einer

großregionalen Kippung der Landoberfläche das Liefergebiet des Germanischen Beckens

dagegen weit entfernt im Norden, vermutlich im Bereich des heutigen Skandinavischen

Schildes (PIRRUNG, M., HÄNDEL, M., MERTEN, D., ENGELHARDT, J., PUDLO, D., TOTSCHE, K. &

VOIGT, T. 2015). Leider liegen für den Keuper zu wenige Proben für Interpretationen vor.

In Abbildung 5.9-4 wurde eine Einteilung der Proben, stratigraphisch von sm bis ku reichend,

nach der Lithologie vorgenommen. Auffällig niedrig ist der MS Wert eines rötlichen Quarz-

Grobsandsteins, der aufgrund der Kornform und Sortierung als verkieselter Kugelsandstein

äolischer Genese interpretiert werden kann. Auch die Mittelsandsteine rötlicher Färbung

bestehen überwiegend aus Quarz, was ihre niedrige MS erklärt. Rein karbonatische Gesteine

haben erstaunlicherweise eine höhere MS als die fluviatilen / äolischen Mittel- und

Grobsandsteine, d.h. sie müssen einen geringen siliziklastischen, d.h. mergeligen, Anteil

aufweisen, der relativ stark magnetisch ist. Siltsteine aus Überflutungsebenen von

verflochtenen Flüssen oder aus Endseen haben die höchsten MS Werte, diejenigen der

Mergelsteine des Flachschelfs sind nur wenig niedriger. Damit dürften erstere das

siliziklastische Material für letztere geliefert haben.

18

Abb. 5.9-4: Masse-spezifische magnetische Suszeptibilität nach unterschiedlicher

lithologischer Ausbildung der triassischen Liefergesteine im Einzugsgebiet der Fränkischen

Saale. Die vertikalen Striche verbinden den minimalen und den maximalen Wert der Proben

eines Lithotyps, der Median ist jeweils durch ein Quadrat angezeigt. Insgesamt wurden 93

einzelne Proben von 28 Lokationen gemessen. Der terrestrische Einfluß nimmt von rechts nach

links ab.

Die MS der triassischen Gesteine ist grundsätzlich relativ gering. Daher konnte die Frequenz-

Abhängigkeit der MS, fd, an triassischen Liefergesteinen nicht genau genug bestimmt werden,

hierfür wären Rohwerte der volumen-spezifischen MS von >20 [10-6 cgs] bzw. > ca. 250 [10-6

SI] erforderlich gewesen. Nur an 4 Handstücken einer Lokation mit Proben der Schlotfüllung

des tertiären Basaltoids vom Sodenberg mit Rohwerten >136 [10-6 cgs] konnte fd bestimmt

werden. Mit einem Wert von 4.1±2.2 % dürfte in diesem Gestein nach (DEARING, J.A., DANN,

19

R.J.L., HAY, K., LEES, J.A., LOVELAND, P.J., MAHER, B.A. & O´GRADY, K. 1996) die

überwiegende Korngröße feinkörniger Magnetite im Bereich von Multi-Domain bis Pseudo-

Single-Domain Partikeln, also etwa im Bereich 0.02 µ bis >10 µ, liegen. Sollte dies für die

basaltoiden Schlotfüllungen und Laven im Vulkanfeld der Rhön ähnlich sein, so stellten diese

Vulkanite primär keine bedeutende Quelle feinstkörniger Magnetite in den fluviatilen

Sedimenten der Fränkischen Saale dar. Allenfalls sekundär durch Kornverkleinerung beim

Transport über längere Distanzen könnten auch feinste Magnetite resultieren. Da in der Rhön

aber auch Pyroklastika verbreitet sind (RUTTE, E. 1974), könnte deren schnellere Abkühlung

durchaus zum Bildung feinster Magnetite geführt haben. Für belastbare Aussagen hierzu wären

weitere Proben aus proximalen Bereichen von Flüssen und Liefergesteinen der Rhön

notwendig.

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5.9.3. Magnetische Suszeptibilität von fluviatilen Gesamtgesteinsproben

Fluviatile Ablagerungen der Fränkischen Saale und einiger Zuflüsse wurden im Frühjahr 2011

und 2019 beprobt. Jeweils vorangegangen waren das schwere Hochwasser am 14.01.2011, etwa

2 ½ Monate vor, und ein leichtes am 16.03.2019, zu Beginn der Beprobungskampagne. Nach

den Wasserstandsmarken an der Hochwasserschutz-Vorrichtung nördlich des Kurhauses Bad

Kissingen, auf dem linken Saaleufer, gab es schwere Hochwässer außerdem am 3.01.2003 und

2.11.1998. Für die Sand- und die Pelit-, d.h. Silt- und Ton-, Fraktion ist die masse-spezifische

magnetische Suszeptibilität ortsbezogen in Abb. 5.9-1 und die Frequenzabhängigkeit in Abb.

5.9-2 dargestellt.

Naturnahe Ablagerungsbereiche von Zuflüssen der Fränkischen Saale konnten leider in beiden

Kampagnen nicht beprobt werden, immer war zumindest eine Ortslage stromauf der

Probenlokation gelegen. Tab. 5.9-3 faßt die Messwerte der magnetischen Suszeptibilität nach

Flußlaufabschnitt bzw. deren Zuflüssen und getrennt für Sande und Pelite zusammen und gibt

die stratigraphische Stellung der Liefergesteine wieder. Quartäre Gesteine als Liefermaterial

wurden dabei nicht betrachtet, da diese ja in der Regel einen engen Bezug zu älteren

Ausgangsgesteinen haben.

In Ober-, Mittel- und Unterlauf der Fränkischen Saale liegen Werte der MS für sandige

fluviatile Sedimente deutlich unter denen für siltig-tonige Proben. Der überwiegende Anteil der

Magnetominerale liegt demzufolge in der Silt- oder Tonfraktion vor. Betrachtet man sandige

und pelitische Proben unabhängig von ihrer Position im Einzugsgebiet der Fränkischen Saale,

so liegen letztere im Mittel um etwa 1/3 höher als erstere. Bezogen auf mehr als 1000 Proben

der Fluß- und Küstenablagerungen in Mitteleuropa, an denen im Projekt FluviMag magnetische

Suszeptibilitäten bestimmt worden sind, kann die generelle Aussage getroffen werden, dass der

Median sandiger Sedimente etwa halb so hoch ist wie der Median siltig-toniger Sedimente.

Viele Publikationen zur Umweltmagnetik zeigten, dass die meisten ferrimagnetischen Partikel

an feine Kornfraktionen gebunden sind, siehe z.B. (EVANS, M.E. & HELLER, F. 2003).

Vergleicht man die MS Werte von Liefergesteinen in Tab. 5.9-2 mit denen fluviatiler Sedimente

in Tab. 5.9-3, so liegen MS Werte für zwei feinsandige Proben fluviatiler Sedimente im

Oberlauf der Fränkischen Saale und eine pelitische Probe des zufließenden Weißbaches, in

deren Einzugsgebiet ausschließlich Sedimentite des Mittleren Keupers verbreitet sind, niedriger

als die der Liefergesteine, wenn man die Werte für die Thüringer Mulde zugrunde legt.

Entweder sind die Liefergesteine in Mainfranken weniger magnetisierbar oder es werden

feinkörnige Magnetominerale strömungsbedingt zum Teil in Suspensionsfracht weiter stromab

transportiert.

20

Tab. 5.9-3: Mittelwerte der masse-spezifischen magnetischen Suszeptibilität, MS, fluviatiler

Sedimente aus Daten dieser Studie sowie Stratigraphie der präquartären Liefergesteine im

Einzugsgebiet der Fränkischen Saale und ihrer Zuflüsse sowie des Mains zwischen Schweinfurt

und Gemünden nach (SCHWARZMEIER, J., ZITZMANN, A., HERRGESELL, G., HÜTTNER, R.,

KOWALCZYK, G., WEINELT, W., HAMMERSCHMIDT, M. & RADEMACHER, C. 1985) und

(FREUDENBERGER, W. & UNGER, H. 1994), in [] die Probenanzahl. Abkürzungen: pGr

präkambrisch-paläozischer Granit, pGn präkambrisch-paläozoischer Gneis, pGb

präkambrisch-paläozoischer Gabbro, pSi paläozoische Siliziklastika, ru Unterrotliegendes, su

Unterer Buntsandstein, sm Mittlerer Buntsandstein, so Oberer Buntsandstein, mu Unterer

Muschelkalk, mm Mittlerer Muschelkalk, mo Oberer Muschelkalk, ku Unterer Keuper, km

Mittlerer Keuper, ju Unterer Jura, jm Mittlerer Jura, jo Oberer Jura, kro Oberkreide, eo-miB

Basaltoide Eozän bis Miozän, miB Basaltoide Miozän, ng Neogen. Liefergesteine mit einem

mittleren MS Wert >1000 [10-9 m3kg-1] sind unterstrichen.

Gewässer MS Sand [10-9 m3

kg-1]

MS Pelite [10-9 m3

kg-1]

Stratigraphie der Liefergesteine

Fränk. Saale

Oberlauf

177 [2] mu, mm, mo, ku, km, eo-miB

Fränk. Saale

Oberlauf-Zuflüsse

186 [1] km

Fränk. Saale

Mittellauf

143 [11] 450 [4] sm, so, mu, mm, mo, km, eo-miB

Fränk. Saale

Mittellauf-

Zuflüsse

515 [5] sm, so, mu, mm, mo, miB

Fränk. Saale

Unterlauf

265 [5] 370 [6] su, sm, so, mu, mm, mo, ku, km, eo-miB

Fränk. Saale

Unterlauf-

Zuflüsse

245 [1] 286 [1] so, mu

Fränkische Saale

insgesamt und

Zuflüsse

263 [25] 424 [14] su, sm, so, mu, mm, mo, ku, km, eo-miB

Main zwischen

Schweinfurt &

Gemünden

338 [3] 714 [1] pGr, pGn, pGb, pSi, ru, su, sm, so, mu,

mm, mo, ku, km, ko, ju, jm, jo, kro, miB,

ng

Alle übrigen Proben kommen aus Einzugsgebieten mit mehreren stratigraphischen Einheiten.

Die insgesamt niedrigen MS Werte sprechen für die weit überwiegende Zusammensetzung aus

dia- und paramagnetischen Mineralen. Besonders hohe Werte zeigt der in Neustadt an der Saale

rechtsseitig zufließende Brend, in dessen Einzugsgebiet die basaltoiden Vulkanite der Rhön

liegen, mit MS Werten sandiger Proben von 245 bis 907 [10-9 m3kg-1]. Insgesamt liegen die MS

Werte für die meisten fluviatilen Proben in etwa doppelt so hoch wie die Werte der MS für

triassische Liefergesteine in Tab. 5.9-2. Die generelle Zunahme der Werte der masse-

spezifischen Suszeptibilität für die rezenten Sedimente entlang der Fränkischen Saale vom

oberen zum unteren Bereich des Flußlaufes ist entweder eine Folge der Zunahme des Anteils

magnetit-reicher Liefergesteine, wie z.B. basaltoider Komponenten aus dem tertiären

Vulkanfeld der Rhön, durch vor allem rechtsseitige Zuflüsse. Welche der beiden Varianten,

oder ob eine Kombination beider, zutrifft, ließe sich klären mit weiteren Beprobungen von

Zuflüssen aus der Rhön und durch Detail-Untersuchungen, wie z.B. eine Trennung in einzelne

Siebfraktionen fluviatiler Sedimente und Bestimmung von deren MS.

21

Betrachtet man die Fränkische Saale im Gebiet um Bad Kissingen, der größten Stadt entlang

der Fränkischen Saale, detaillierter, siehe Abb. 5.9-5, so zeigen sich hier z.T. erhöhte Werte der

MS, jedoch kommen diese auch schon stromauf in einer pelitischen Probe nordnordwestlich

Kleinbrach vor. Auffällig ist allerdings die sandige Probe vom Marbach, einziger in der

Abbildung erkennbarer rechtsseitiger Zufluß im Stadtbereich Bad Kissingen, 20 m vor seiner

Mündung in die Fränkische Saale, mit einer MS von 560 [10-9 m3 kg-1]. Der geogene

Hintergrundwert für die in seinem Einzugsgebiet verbreiteten Gesteine, so und mu, läge aus

beiden Einheiten zu gleichen Teilen gemittelt nach Tab. 5.9-2 bei 47, der Median bei 39 [10-9

m3 kg-1]. Das Verhältnis der MS Werte von Bachsediment zu Liefergestein von >10 spricht

eindeutig für eine anthropogene Kontamination, beispielsweise durch Backstein-Bruchstücke

oder Metallfragmente. Untersuchungen mit einem Bartington Temperature-Susceptibility

System könnten durch Bestimmung der Curie-Temperatur helfen, auf die Anwesenheit von

metallischem Eisen oder Magnetit zu schließen.

Abb. 5.9-5: Vergrößerter Ausschnitt der Abb. 5.9-1 um Bad Kissingen mit überlagerter

Schummerung und Fließgewässern nach http://download.geofabrik.de/ europe/germany,

magnetische Suszeptibilität [10-9 m3kg-1] sandiger Proben, dargestellt mit Kreisen, und

pelitischer Proben fluviatiler Sedimente, dargestellt mit Rauten. Nachfolgend sind

Liefergesteine im Einzugsgebiet der Zuflüsse in [] aufgeführt. Der rote Kreis im Zentrum

Legend

MS Sande (10^-9 m^3kg^-1)

<50

50-100

100-200

200-400

<1000

Flusssedimente_Pelite$ Events

MS (10^-9 m^3kg^-1)

< 20

< 50

<100

<200

< 1000

" Orte-Fränkische_Saale2.xlsx.txt Ereignisse

! Tabelle1$ Ereignisse

Bayern_Main

Flusssedimente_Sand$ Events

Chi_lf_total_psammite

-1,939491 - 20,000000

20,000001 - 50,000000

50,000001 - 100,000000

100,000001 - 200,000000

200,000001 - 1000,000000

Bayern-Fränkische-Saale

Saale-Catchment

22

befindet sich im Mündungsbereich des rechtsseits zulaufenden Marbachs [so, mu]. Der gelbe

Kreis rechtsseits nördlich Bad Kissingen ist eine Probe aus dem Nüdlinger Bach [so, mu,

quartärer Hanglehm], der linksseits südlich Bad Kissingen mündende Bach mit oranger Raute

ist der Lollbach [sm, so, mu-mo, ku-o, quartärer Hanglehm] und der linksseitige Zulauf im

Südwesten mit orangem Kreis ist der Sulzbach [so, mu-mo, quartärer Hanglehm].

Die Frequenz-Abhängigkeit der MS, fd, fluviatiler Proben ist in Abb. 5.9-1 dargestellt. Für 22

Sande und Pelite der Fränkischen Saale beträgt der Mittelwert für fd 2.5±0.8 %, was nach

(DEARING, J.A., DANN, R.J.L., HAY, K., LEES, J.A., LOVELAND, P.J., MAHER, B.A. & O´GRADY,

K. 1996) für die Dominanz von größeren Multi-Domain-Partikeln spricht. Betrachtet man nur

die Silte und Tone, so beträgt fd 2.9 %, ist also praktisch identisch. Der höchste Wert von

5.1 % wurde in einer schwach feinsandigen, tonigen Silt-Probe beobachtet, die 4 m vom Ufer

und 1.8 m über dem Normalwasserspiegel in 0.2 m Sedimenttiefe im Bv-Horizont am Rand der

Überflutungsebene der Fränkischen Saale entnommen wurde nahe der Eyringsburg, ca. 5 km

südwestlich von Bad Kissingen, siehe Abb. 5.9-6. Die höchste fd Wert eines Zuflusses wurde

mit 4.0 % in einem braunen Silt im Lollbach nördlich Arnshausen bei Bad Kissingen

beobachtet, im Einzugsgebiet stromauf sind Sedimentite aus sm, so, mu-mo, ku-o, qpLo

verbreitet. Damit spielen superparamagnetische Partikel um 0.02 µ, die fd Werte bis etwa 14

% zeigen (DEARING, J.A., DANN, R.J.L., HAY, K., LEES, J.A., LOVELAND, P.J., MAHER, B.A. &

O´GRADY, K. 1996), für die MS fluviatiler Sedimente im Untersuchungsgebiet praktisch keine

Rolle. In überwiegend beackerten Gebieten in England gegenüber stärker als Wiesen genutzten

Gebieten in Wales (DEARING, J.A., DANN, R.J.L., HAY, K., LEES, J.A., LOVELAND, P.J., MAHER,

B.A. & O´GRADY, K. 1996) wurden Mediane von 4.1 bzw. 5.6 als Hinweis auf Durchmischung

pedogener feinster Magnetominerale mit aufgepflügtem Ausgangsgestein in England und

ungestörtere Bodenbildung in Wales gewertet. In Luftbildern von Google Earth aus dem

Bereich um Bad Kissingen fallen neben bewaldeten Gebieten an steileren Hängen des

Saaletales auf sm bzw. in einem höheren Niveau auf mu-mo auf, während Ackerflächen

überwiegend auf Gesteinen des so sowie auf pleistozänen Terrassen der Fränkischen Saale

liegen. Bezogen auf das gesamte Einzugsgebiet der Fränkischen Saale kann man feststellen,

dass die rechtsseitigen Gebiete deutlich stärker durch Wald geprägt sind als die linksseitigen.

Geht man von relativ niedriger flächenhafter Abtragung neben eher linienhafter

Taltiefenerosion unter Wald und höherer flächenhafter Erosion beackerter Gebiete aus, dann

sind die niedrigen fd Werte fluviatiler Sedimente im Untersuchungsgebiet durchaus plausibel.

Stromab entlang des Flußlaufes der Fränkischen Saale zeigt sich in Abb. 5-9.6 – wenn

überhaupt – dann tendenziell eher eine Abnahme für fd. Damit kann man eine wesentliche

Kornverkleinerung der Magnetominerale bedingt durch zunehmende Transportweite

ausschließen! Vielmehr deutet sich auf der vorhandenen Datengrundlage – wenn man den

maximalen Wert auf der Überflutungsebene bei der Eyringsburg vernachlässigt, s.o. - an, dass

die Mergelsteine des Keupers, die vor allem im Oberlauf verbreitet sind, die Hauptquelle

feinster Magnetominerale darstellen.

23

Abb. 5.9-6: Frequenz-Abhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität entlang des Flußlaufes

der Fränkischen Saale, oben, und Höhe der entnommenen Proben. Bad Kissingen liegt etwa

zwischen Stromkilometern 77 und 83.

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5.7.4. Zitierte Literatur

DEARING, J.A., DANN, R.J.L., HAY, K., LEES, J.A., LOVELAND, P.J., MAHER, B.A. &

O´GRADY, K. (1996): Frequency-dependant susceptibility measurements of

environmental materials. Geophysical Journal International, 124: 228-240.

EBERLE, J., EITEL, B., BLÜMEL, W.D. & WITTMANN, P. (2010): Deutschlands Süden - vom

Erdmittelalter zur Gegenwart. 2. ed.; 1-192; Spektrum Akademischer Verlag,

Heidelberg.

EVANS, M.E. & HELLER, F. (2003): Environmental magnetism - principles and applications of

enviromagnetics. 1. ed.; 1-299; Academic Press, Amsterdam, Boston etc.

0

1

2

3

4

5

6

0 20 40 60 80 100 120 140 160

fd

(%

)

Fließstrecke (Stromkilometer)

Fränkische Saale

150.0

170.0

190.0

210.0

230.0

250.0

270.0

290.0

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Hö

he

üb

er N

HN

(m

)

Fließstrecke (Stromkilometer)

Fränkische Saale

24

FRAAS, E. (1910): Der Petrefaktensammler. 1. ed.; 1-249, 72 Taf.; K.G. Lutz Verlag,

Stuttgart.

FRAAS, E. (1910/1981): Der Petrefaktensammler - unveränderter Neudruck. 1/6. ed.; 1-312,

72 Taf.; Franckh´sche Verlagshandlung, Stuttgart.

HENNINGSEN, D. (1981): Einführung in die Geologie der Bundesrepublik Deutschland. 2. ed.;

1-123; Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart.

NÜDLING, H.D. (2006): Rhönbasalt. 1. ed.; 1-151; Verlag Parzeller, Fulda.

PIRRUNG, M. (2013): Forschungsprojekt FluviMag: Fluviatiler Transport von

Magnetomineralen. 5.3. Mittelgebirge und Vorland - Loquitz und mittlere

Thüringische Saale 2. ed.; 1-22;

PIRRUNG, M., HÄNDEL, M., MERTEN, D., ENGELHARDT, J., PUDLO, D., TOTSCHE, K. & VOIGT,

T. (2015): Zur Geochemie der Sedimente des Unteren und Mittleren Keupers der

zentralen Thüringer Mulde. Beiträge zur Geologie von Thüringen, N.F. 22: 185-215.

REIN, S. & OCKERT, W. (2000): Die enodis-/posseckeri-Zone im Oberen Muschelkalk

Thüringens - Ausbildung und Fossilführung. Veröffentlichungen Naturkundemuseum

Erfurt, 19: 43-67.

RICHTER, A.E. (1985): Geologie und Paläontologie: Das Mesozoikum der Frankenalb - vom

Ries bis ins Coburger Land. 1. ed.; 1-224; Kosmos Gesellschaft der Naturfreunde &

Franckh´sche Verlagshandlung, Stuttgart.

RUTTE, E. (1957): Einführung in die Geologie von Unterfranken. 1. ed.; 1-168;

Naturwissenschaftlicher Verein Würzburg e.V., Würzburg.

RUTTE, E. (1974): Hundert Hinweise zur Geologie der Rhön. 1. ed.; 1-96; Delp Verlag,

München.

RUTTE, E. & WILCZEWSKI, N. (1983): Mainfranken und Rhön. 1. ed.; 1-217;

SEIDEL, G. (1992): Thüringer Becken. 1. ed.; GWINNER, M.P., 1-204; Gebrüder Borntraeger,

Berlin, Stuttgart.

WURM, A. (1961): Geologie von Bayern - Frankenwald, Münchberger Gneismasse,

Fichtelgebirge, Nördlicher Oberpfälzer Wald. 2. ed.; 1-555; Gebrüder Bornträger,

Berlin-Nikolassee.

ZIEGLER, P.A. (1990a): Geological atlas of western and central Europe. 2. ed.; 1-239; Shell

Koninklijke Nederlansche Petroleum Maatschappij Den Haag.

ZIEGLER, P.A. (1990b): Geological atlas of western and central Europe, Enclosures. 2. ed.; 1-

56; Shell Koninklijke Nederlansche Petroleum Maatschappij Den Haag.

ZIRKEL, F. (1894): Lehrbuch der Petrographie - Band 3: Die massigen Erstarrungsgesteine. 2.

ed.; 1-848; Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig.