Entwiklung des Nordhanges unddreidimensionale Rekonstruktion desSheitelbereihes des Kranawetbergesbei GrubDIPLOMARBEITzur Erlangung desMagistergrades der Naturwissenshaftenan derFakultät für Geowissenshaften, Geographie und AstronomiederUniversität Wien

eingereiht vonDieter RiegleramInstitut für Geographie und RegionalforshungStudienzweig Theoretishe und Angewandte GeographieWien, im März 2007

Für Mutter und Vater!

DanksagungOhne die Unterstützung der folgenden Personen wäre dieses Shriftstük niht zustandegekommen.Ih bedanke mih bei Herrn Ass.-Prof. Mag. Dr. Robert Petizka, der mein Interessean der Physishen Geographie, sowie der Quartärforshung wekte und zu unzähligenanregenden Diskussionen zur Verfügung stand. Durh sein Engagement hatte ih dieMöglihkeit zur Mitarbeit an vershiedenen wissenshaftlihen Projekten und Lehrver-anstaltungen.Frau Gastprof. Dr. habil. Birgit Terhorst hat die Betreung der Arbeit in der Shluss-phase übernommen und mit ihren Anregungen und wertvollen Tipps einen wesentlihenBeitrag geleistet, danke.Ih danke der Familie Klotz für die freundlihe Erlaubnis die Geländearbeiten auf ihremGrundstük durhführen zu dürfen.Herrn Ass.-Prof. Dr. Franz Holawe shätze ih als Diskussionspartner in Fragen unter-shiedlihster Natur und danke ih für seine Unterstützung. Bei Frau Christa Hermannbedanke ih mih für die konstruktive Zusammenarbeit im Labor.Für die Unterstützung bei den Geländearbeiten danke ih Mag. Hubert Asamer, Bar-bara Benesh, Thomas Hüther, Mag. Stefan Jagsih, Eva Köttritsh, Christine Kroislei-tner, Mag. Harald Loishandl-Weisz, Mag. Markus Mraz, Mag. Jürgen Rauber, HelumtRehberger, Werner Riegler und den Studenten der LV �Feldmethoden in der Physio-geographie, Gruppe A (Shwerpunkt: Feldbodenkunde)� des Sommersemesters 2004.Dr. Walprga Antl-Weiser und Mag. Philip R. Nigst danke ih für die zur Verfügunggestellten Daten und die Zusammenarbeit. Bei Herrn Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr.Peter Filzmoser bedanke ih mih für Tipps bei der statistishen Analyse.Frau Claudia Gattermayer und Frau Mag.a Eva Nussbaumer halfen die Arbeit vonFehlern zu bereinigen, dafür sei ihnen gedankt.Allen Mitarbeitern der Dr. Roland Buhner Ziviltehniker GmbH danke ih für ihrVerständnis in den letzten Monaten und das angenehme Klima bei der täglihen Arbeit.Für die musikalishe Untermalung während der Ausarbeitung bedanke ih mih beiagainst me!, at the drive-in, a vanity, Billy Talent, duesenjaeger, rise against und allenbei www.neustadtpunk.net.

InhaltsverzeihnisAbbildungsverzeihnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiTabellenverzeihnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiiKurzfassung/Abstrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix1 Einleitung 12 Zielsetzung und Vorgehensweise 23 Grundlagen 43.1 Äolishe Staubsedimente - Löss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.1.1 De�nition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.1.2 Lithologishe Eigenshaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1.3 Genese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.1.4 Geomorphologie der Lösslandshaften . . . . . . . . . . . . . . . 133.2 Böden und Paläoböden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.2.1 Böden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.2.2 Paläoböden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.3 Böden und Geomorphologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.3.1 Grundlegendes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.3.2 Geomorphologishe Prozesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.3.3 Hangentwiklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.3.4 Ein�uss der Hanggeometrie auf die Bodenbildung . . . . . . . . 294 Untersuhungsgebiet 324.1 Abgrenzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.2 Landshaftsgenetishe Entwiklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.2.1 Präquartäre Entwiklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.2.2 Quartäre Entwiklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394.3 Böden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484.4 Klima und Vegetation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494.5 Paläolith-Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.5.1 Urgeshihtlihe Forshung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.5.2 Paläontologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535 Methoden 555.1 Feldmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.1.1 Rammkernsondierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55i

5.1.2 Pro�lansprahe und Probenahme . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.1.3 Tahymetrishe Aufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.2 Labormethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.2.1 Korngröÿen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.2.2 Carbonat-Gehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595.3 Statistishe Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595.3.1 Datenaufbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595.3.2 Modellbasierende Klassi�kation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595.4 Datenverarbeitung und GIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605.4.1 Datenbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615.4.2 GIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616 Ergebnisse 636.1 Eigene Untersuhungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636.1.1 KB01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636.1.2 KB02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656.1.3 KB03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 666.1.4 KB04 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676.1.5 KB05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696.1.6 KB06 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696.1.7 KB07 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716.1.8 KB08 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726.1.9 KB09 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746.1.10 KB10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746.1.11 KB11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746.1.12 KB12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 786.1.13 KB13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 786.1.14 KB14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 786.1.15 KB15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 816.1.16 KB16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 846.1.17 KB17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 846.1.18 KB18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 846.1.19 KB19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 876.1.20 KB20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 876.1.21 KB21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 876.1.22 KB22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 876.2 Aufshlüsse �Alt� . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926.2.1 Deskriptive Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92ii

6.2.2 Clusteranalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947 Zusammenfassung und Diskussion 977.1 Hangentwiklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977.2 Rekonstruktion des Paläoreliefs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Literatur 102Quellenverzeihnis 110Anhang 111

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Abbildungsverzeihnis1 Kornsummenkurven Löss (Quelle: PÈCSI & RICHTER, 1996) . . . . . 62 Eventsequenz zur Entstehung von periglazialem Löss (Quelle: WRIGHT,2001) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Transport vershiedener Korngröÿen bei gemäÿigten Windgeshwindig-keiten (Quelle: PYE, 1987) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Proximale Akkumulation von periglazialem Löss (Quelle: PYE, 1995) . 125 Ablagerung von Staub im Lee von topographishen Barrieren (Quelle:PYE, 1987) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Akkumulation von Staub in Mulden aufgrund von erhöhter Feuhtigkeit(Quelle: PYE, 1987) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Bodenentwiklung auf Löss (Quelle: KUNTZE et al., 1994) . . . . . . . 178 Formelemente des Hanges (Quelle: BIRKELAND, 1999) . . . . . . . . . 229 Typisierung der Massenshwerebewegungen (Quelle: ZEPP, 2002) . . . 2410 Bildung eines konvexen Abtragungshanges durh Soli�uktion & Modell-fälle eines Soli�uktionshanges (Quelle: ROHDENBURG, 1989) . . . . . 2711 Hangformen der �uvialen Denudation (Quelle: ROHDENBURG, 1989) 2712 Vershiedene Möglihkeiten einer Entstehung paralleler Lössrüken durherosive oder denudative Prozesse (Quelle: PÈCSI & RICHTER, 1996) . 2813 Quershnitt des nördlihen Teils einer Delle in der Ziegeleigrube amBingert bei Wiesbaden (Quelle: SEMMEL, 1968) . . . . . . . . . . . . 2914 Beispielatena arktisher Klimate (Quelle: CATT, 1990, nah Tedrow(1974)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3015 Zusammenhänge zwishen Bodenparametern und Hangneigung (Quelle:GERRAD, 1992, nah Furley (1968)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3116 Das östlihe Weinviertel 1:500.000 (Quelle: Österreihisher Unterstufe-natlas, ergänzt;) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3317 Lage des Kranawetberges und der Paläolithstation 1:25.000 (Quelle:ÖK50, ergänzt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3418 Blik auf den Kranawetberg von N (Quelle: eigene Aufnahme, 2004) . . 3519 Geologishe Übersihtskarte mit abgedektem Quartär (Quelle: THE-NIUS, 1974, Geologishe Karte von Niederösterreih 1:200.000, eigenerEntwurf;) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3620 Äolishe Faziesregionen in Österreih (Quelle: FINK, 1965) . . . . . . . 4021 Aufshluss Stranzendorf (Quelle: FINK, 1979b) . . . . . . . . . . . . . 4222 Aufshluss Krems-Shieÿstätte (Quelle: FINK & KUKLA, 1977) . . . . 42iv

23 Aufshlüsse der Paläoböden im Raum Stillfried und Grub (Quelle: RÖGL& SUMMESBERGER, 1978) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4324 Pro�l Stillfried A (Stillfrieder Komplex) (Quelle: FINK, 1954) . . . . . 4425 Pro�l Stillfried B (Quelle: PETICZKA et al., 2007) . . . . . . . . . . . 4426 Vergleih der Pro�le Stillfried S3 Ost 1996 und B1/B2 (Quelle: PETICZ-KA & RIEGLER, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4727 Asymmetrishes Tal westlih von Münihsthal (Quelle: SCHLEGEL, 1961) 4928 Ausshnitt aus der Bodenkarte 1:25.000 (Quelle: PETICZKA & RIEG-LER, 2006) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5029 Niedershlagskarte Österreih (Quelle: HARLFINGER & KNEES, 1999) 5130 Grub/Kranawetberg - Grabungen 1993 bis 2002 (Quelle: NIGST et al.,2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5231 Rammkernsonde (d = 12 m) - Tshernosem (Ap-C) (Quelle: eigeneAufnahme, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5532 Tabellenstruktur der POSTGRESQL-Datenbank (Quelle: eigener Ent-wurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6133 Links: Interpolierte Thin Plate Spline-Ober�ähe; Rehts: Complete Re-gularized Spline-Ober�ähe mit einer Spannung γ = 45 (Quelle: MITA-SOVA & HOFIERKA, 1993) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6234 Übersiht eigene Untersuhungen und Aufshlüsse �Alt� (Quelle: DigitaleKatastralmappe, Naturhistorishes Museum, Arhivmaterial Physiogeo-graphishes Labor, eigener Entwurf;) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6435 Kernbohrung 01, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6536 Kernbohrung 02, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6637 Kernbohrung 03, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6738 Kernbohrung 04, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6839 Kernbohrung 05, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7040 Kernbohrung 06, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7141 Kernbohrung 07, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72v

42 Kernbohrung 08, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7343 Kernbohrung 09, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7544 Kernbohrung 10, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7645 Kernbohrung 11, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7746 Kernbohrung 12, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7947 Kernbohrung 13, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8048 Kernbohrung 14, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8249 Kernbohrung 15, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8350 Kernbohrung 16, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8551 Kernbohrung 17, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8652 Kernbohrung 19, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8853 Kernbohrung 20, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8954 Kernbohrung 21, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9055 Kernbohrung 22, Feldansprahe und Analyseergebnisse (Quelle: eigenerEntwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9156 Histogramme der Ton- und Karbonatgehalte der Aufshlüsse �Alt� (Quel-le: Arhivmaterial Physiogeographishes Labor, eigener Entwurf;) . . . 9257 Normal QQ-plots der Ton- und Karbonatgehalte der Aufshlüsse �Alt�(Quelle: Arhivmaterial Physiogeogaphishes Labor, eigener Entwurf;) . 9358 Ergebnisplots des modellbasierten Clustering der Aufshlüsse �Alt�: BIC(links oben), Klassi�kation (rehts oben), Unsiherheit (links unten) undDihteober�ähe (rehts unten) (Quelle: Arhivmaterial Physiogeogra-phishes Labor, eigener Entwurf;) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95vi

59 3D Modell des modellbasierten Clustering der Aufshlüsse �Alt� (BlikNW, 3-fah überhöht) (Quelle: Digitale Katastralmappe, ArhivmaterialPhysiogeographishes Labor, eigener Entwurf;) . . . . . . . . . . . . . . 96

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Tabellenverzeihnis1 Gegenüberstellung der Mineralzusammensetzung von Löss nah vershie-denen Autoren (Quelle: eigene Zusammenstellung nah PÈCSI & RICH-TER, 1996; PYE & SHERWIN, 1999) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Merkmale und deren Abkürzung in Pro�lskizzen (Quelle: eigener Entwurf;) 563 Analyseergebnisse Probe 1/3 (Quelle: eigener Entwurf;) . . . . . . . . . 584 Kennwerte der Cluster (Quelle: Arhivmaterial PhysiogeographishesLabor, eigener Entwurf;) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

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Kurzfassung/AbstratDer Kranawetberg in Grub wurde auf pedogenetishe und geomorphologishe Prozesseim Sheitelbereih und dem nordexponierten Hang untersuht. Das Untersuhungsge-biet be�ndet sih an der östlihen Grenze der österreihishen Lössregion �Weinviertel�in unmittelbarer Nähe zur Typuslokalität Stillfried (�Stillfrieder Komplex� und �Still-fried B�). Eine paläolithishe Jägerstation (Gravettien) im Sheitelbereih ist seit 1994mehrmals bearbeitet worden, mehrere Sondierungen und Pro�le wurden analysiert.Im Jahr 2004 sind mehrere Bohrungen zur Erfassung des gesamten Hanges durhge-führt worden. Ein interstadialer Pedokomplex und ein interglazialer Pedokomplex sindin den Bohrkernen erkennbar. Zur Unterstützung der feldbodenkundlihen Ergebnis-se wurden die Korngröÿen und der Karbonatgehalt ausgewählter Proben untersuht.Die Aufshlüsse der urgeshihtlihen Ausgrabungen wurden mittels modellbasieren-der Klassi�zierung gruppiert und in ein dreidimensionales Modell des Sheitelbereihsintegriert. Ein Querpro�l des Hanges vom Sheitel bis zum Talboden zeigt zwei in-teragierende Pedokomplexe. Der interstadiale Pedokomplex ist unter dem Löss desletzten Pleniglazials zwishen Sheitel und mittlerem Hang nahweisbar. Der intergla-ziale Pedokomplex liegt darunter und bedekt Teile der Hangshulter und des mittlerenHanges. Am Hangfuÿ und am Talboden konnten keine Paläohorizonte gefunden wer-den. Der interglaziale Pedokomplex dünnt in der Hangshulter aus, dies ist ein Zeihenfür denudative Prozesse im Sheitelbereih. Im mittleren Hang sind die Horizonte desinterstadialen und des interglazialen Pedokomplexes aufgrund der Hangabwärtsbewe-gung von Bodenmaterial während der interstadialen Bodenbildung vermisht. Im Be-reih des Sheitels unterlagert ein tonreiher Horizont mit Karbonatausfällungen einenentkalkten Horizont. Daraus können mehrere Phasen der interstadialen Bodenbildungabgeleitet werden.Geomorphodynami and pedogeneti proesses were studied on the summit of Krana-wetberg (a paleolithi site) and the northfaing slope towards a dry valley (LangerGrund) on the east boundary of the Austrian loess region Weinviertel near the stan-dard setions �Stillfrieder Komplex� and �Stillfried B�. The paleolithi (Gravettien)site was studied sine 1994, therefore several drillings and setions were analysed. Fur-thermore, the results of drillings, whih were arried out in 2004, were available forthe entire slope of the Kranawetberg. The studies show the o

urene of two pedo-omplexes, one originating from an interglaial period, the other gives evidene of aninterstadial period. Laboratory analysis of grain size distribution and arbonate on-tent were done to support the �eld survey. The samples of the paleolithi exavationix

were grouped by model-based lustering and integrated in a 3-dimensional modell ofthe summit. A transsetion of the slope between summit and valley button shows thedevelopment of the interating pedoomplexes. Under the Upper Pleniglaial loess theinterstadial pedoomplex is traeable from summit to bakslope. The underlying in-terglaial pedoomplex overs parts of the shoulder to the bakslope. In the footslopeand the valleybotton no paleohorizons ould be found. The thinning out of the inter-glaial pedoomplex is the result of denudational proesses on the summit. The upperhorizons of the interglaial pedoomplex and the interstadial horizons are mixed in thebakslope. This situation implies downward movement of material during the intersta-dial soil development. A horizon of arbonate leahing and an underlying horizon withenhaned lay ontent ombined with arbonate oatings were found in the drillings ofthe summit. This fat indiates di�erent stages of the interstadial soil formation in theLate Pleistoene of Austria.

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1 EINLEITUNG1 EinleitungDie natürlihen Shwankungen des Klimas und der möglihe anthropogene Ein�ussstellen ein aktuelles und wihtiges Diskussionsthema dar. Der klimatishe Wehsel zwi-shen wärmeren und kälteren Phasen als Heute ist ein Charakteristikum des Quartärs.Die Modellierung und die Kenntnis paläoklimatisher Entwiklung dient dem Verständ-nis des heutigen Klimasystems in seiner zeitlihen und räumlihen Variabilität. ZurRekonstruktion von Klimashwankungen, welhe vor modernen meteorologishen Auf-zeihnungen liegen, werden geowissenshaftlihe Methoden und stratigraphishe Kon-zepte angewandt. Klimamodelle, welhe die zukünftige Entwiklung des Klimas beur-teilen, sollten auh auf Kenntnissen über vergangene Klimate beruhen (vgl. SCHÖN-WIESE, 1979, 1994).Der Löss des niederösterreihishen Weinviertels stellt ein Klimaarhiv für das Quartärdar. In den mehrere Meter mähtigen Lösssequenzen sind neben den Hinterlassen-shaften jungpaläolithisher Menshen (vgl. BOEHMKER, 1917; ANTL-WEISER etal., 1997), Paläoböden erkennbar, welhe sih unter untershiedlihen Klimabedingun-gen entwikelt haben (vgl. FINK, 1951; LAIS, 1951; BRANDTNER, 1954).Die Abfolge von Löss und Paläoböden, sowie kolluvialer Bildungen stellt ein komple-xes System dar. Dem Betrahter ist oft ein wesentliher Faktor der Bodenbildung -das Relief - vorenthalten (vgl. VALENTINE & DALRYMPLE, 1976). Weiters könnendurh das Auftreten von Umlagerungen die hronologishen Abfolgen der Straten inden Sedimentpro�len oft nur lükenhaft rekonstruiert werden. Die Erosionsdiskordan-zen und wieder abgelagerte Materialien sind jedoh wihtige Zeugen geomorphologi-sher Prozesse. Die Paläoböden, welhe Stabilitätsphasen repräsentieren, zeihnen dasPaläorelief nah und bilden somit eine wihtige Grundlage für die landshaftsgenetisheRekonstruktion (vgl. GERRAD, 1992; BIRKELAND, 1999).

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2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE2 Zielsetzung und VorgehensweiseDie grundlegende Idee der Arbeit wurde von KRAMMER (2004) abgeleitet, jedohwurde der Shwerpunkt der Rekonstruktion niht auf die räumlihe Ausdehnung vonFundshihten, sondern die Verbreitung von Paläoböden fokusiert. Ausgehend vonden sedimentologishen und boden-geomorphologishen Grundlagen, sowie dem For-shungsstand der Lössstratigraphie im Untersuhungsgebiet können die Ziele der vor-liegenden Arbeit wie folgt umrissen werden:• Die Rekonstruktion der am Kranawetberg vorhandenen Paläoböden in ihrem Ver-lauf vom Sheitelbereih zum Hangfuÿbereih und die Interpretation der Genesedes Hanges.• Die Zusammenführung von vershiedenen Datensätzen zur dreidimensionalen Re-konstruktion des Sheitelbereihes des Kranawetberges und die vergleihende Be-trahtung der Genese des nördlihen und südlihen Sheitelbereihes.Zur Bearbeitung stehen einerseits mehrere Pro�laufnahmen und Rammkernsondierungenaus den Jahren 1994 bis 1997 des Physiogeographishen Labors, sowie eine Serie voneigenständigen Rammkernsondierungen. Auf die Einbindung von digitalen Funddaten(vgl. NIGST, 2002) wurde verzihtet, da diese nur sehr kleinräumig vorliegen undniht in den angestrebten Maÿstabsbereih passen. Zur Erreihung der Ziele soll inzwei Shritten vorgegangen werden:1. Im ersten Shritt werden die eigenhändig durhgeführten Sondierungen aufgrundihrer feldbodenkundlihen Aufnahme und anshlieÿenden Laboruntersuhungenklassi�ziert. Damit kann in weiterer Folge ein Paläorelief als Querpro�l des Nord-hanges des Kranawetberges rekonstruiert und dessen Genese interpretiert werden.2. Zur Erstellung des dreidimensionalen Modells des Sheitelbereihes wird ein Geo-graphishes Informationssystem (GIS) verwendet. Hierzu ist die Integration deralten Datensätze erforderlih, sie stehen in Form von vershiedenen bodenkundli-hen Laborparametern der entnommenen Probenserien aus Drehbohrungen undPro�lwänden zu Verfügung. Die Gruppierung dieser 206 Datensätze in primärenLöss und veränderte Horizonte erfolgt mittles modellbasierender Klassi�kation(vgl. FRALEY & RAFTERY, 2002). Die Anzahl der Cluster wird vom Verfahrenbestimmt, aus kausalen Überlegungen sind vershiedene Cluster möglih (z.B.:rezente Böden, Paläoböden, Löss oder Löss - Karbonatanreiherungshorizonte).Das Ergebnis soll mit der Interpretation der Bohrungen S 3 Ost 1996 und B1/B2(vgl. PETICZKA & RIEGLER, 2004) verglihen und so auf die Aussagekraftüberprüft werden. -2-

2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISEZunähst werden sedimentologishe, pedologishe und (boden)geomorphologishe Grund-lagen diskutiert. Daran shlieÿt die Vorstellung des Untersuhungsgebietes an, wobeiein Shwerpunkt auf der Genese des östlihen Weinviertels aus geologisher und geo-morphologisher Siht liegt. Ein kurzer Umriss der rezenten Böden, sowie ein Überbliküber die arhäologishe und paläontologishe Arbeit am Standort wird ebenfalls dar-gestellt. Danah werden die angewandten feld- und laborbodenkundlihen Methoden,die statistishen Methoden, sowie jene der Datenverarbeitung und GIS vorgestellt. An-hand von zahlreihen Pro�len und Abbildungen werden die Ergebnisse dargestellt undim letzten Kapitel diskutiert.

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3 GRUNDLAGEN3 Grundlagen3.1 Äolishe Staubsedimente - LössEine über alle an der Lössforshung beteiligten Wissenshaften idente De�nition desBegri�s Löss ist aufgrund der vershiedenen Betrahtungsweisen der handelnden Wis-senshaftler niht gegeben. So wird das Material mit untershiedliher Gewihtung vongenetishen und petrographishen Eigenshaften beshrieben (vgl. PÈCSI & RICH-TER, 1996). Unstimmigkeiten sind vor allem zwishen der anglo-amerikanishen undder mitteleuropäishen Literatur bemerkbar. Das Fehlen einer allgemein gültigen De-�nition wirkt sih damit auf die Diskussion der Eigenshaften und der Genese desSediments aus.3.1.1 De�nitionDie De�nition von PYE (vgl. PYE, 1987, 1995; PYE & SHERWIN, 1999) bezeihnetalle terrestrishen Ablagerungen, welhe vorwiegend aus äolish akkumuliertem Staubbestehen, als Löss. Dieser kann durh postsedimentäre Prozesse wie Verwitterung undPedogenese zu �weathered loess� verändert werden. Aufgrund von postsedimentärenTransport und erneuter Akkumulation entsteht �reworked loess�, in gröÿeren Maÿstä-ben spriht man von �loess-derived olluvium� oder �alluvium�. Die Kornsummenkurvebesitzt ihre gröÿte Steigung im Grob- bis Mittelshlu�bereih, in primärer Lage ist dasSediment homogen, besitzt keine bis geringe Strati�zierung und ist porös. Die petrogra-phishen Eigenshaften sind niht beshränkt, jedoh bestehen die vorgestellten Lösseüberwiegend aus Quarzen, Feldspäten, Glimmern, Tonmineralen und Karbonaten. DerKarbonatgehalt wird jedoh niht als zwingend erahtet, da Lösse mit nur geringembis keinem Karbonatgehalt auh im Alpenvorland vorkommen (�Staublehm�).Die Charakterisierung von PÈCSI & RICHTER (1996) besteht aus zwölf Punkten undde�niert den Begri� Löss genauer. Die De�nition beinhaltet neben der äolishen Her-kunft, dem Mineralbestand und einiger physikalisher Parameter auh Faktoren wiekaltzeitlihe Umweltbedingungen für die Diagenese (Verfestigung) und Fossilien dieserKlimate. Vor allem die Diagenese des akkumulierten Staubes �Lössi�zierung� ist einwesentliher Ekpunkt dieser De�nition, wie PÈCSI (1990) dies mit dem Titel �Loessis not just the A

umulation of Dust� festhielt. Darin wird eine paläoökologishe Ab-hängigkeit der Genese postuliert, welhe an das Klima in den groÿen Lössgebieten derErde während der pleistozänen Eiszeiten gebunden ist. Die physikalishen Parametersind jenen von PYE & SHERWIN (1999) sehr ähnlih, jedoh ist die hellgelbe Farbe,der Mineralbestand mit Anteilen von Calit und Dolomit, sowie vorwiegenden Tonmi--4-

3 GRUNDLAGENneralen Illit und Montmorillonit de�niert. In der von PÈCSI & RICHTER (1996) als�gängige� De�nition wiedergegebenen Ausführung fehlt die äolishe Genese.Im Rahmen der �Subkommission für Lösstratigraphie in Europa� der InternationalenQuartärvereinigung (INQUA), welhe die Herstellung einer Lösskarte von Europa an-strebte, wurde die De�nition aufgrund der untershiedlihen Meinungen der beteiligtenForsher, auf die lithologishen Eigenshaften beshränkt, die primäre äolishe Herkunftdes Materials wurde jedoh allgemein akzeptiert. Demnah handelt es sih bei Löss umein �Sediment mit eindeutigem Korngröÿenmaximum im Grobshlu�bereih;meist shihtungslos; karbonathaltig; mit stark ausgeprägtem Kapillargefü-ge; Farbe im trokenen Zustand in der Regel gelb bis braungelb (10 YR6-7/3-4, z.T. auh bei 2,5).� (FINK et al., 1977, Seite 84)Der Löss im Untersuhungsgebiet entspriht der umfangreihen De�nition von PÈC-SI & RICHTER (1996), sowie jener der INQUA-Kommission (FINK et al., 1977, Seite84), welhe unter dem Vorsitz des österreihishen Wissenshaftlers J. FINK stand. DieDe�nition von PÈCSI & RICHTER (1996) wird von PYE (1995) aufgrund des �unnötigverordnenden Charakters� im Gegensatz zu den weltweit variablen Mähtigkeiten undFormen, sowie den untershiedlihen physikalishen, hemishen und mineralogishenEigenshaften niht unterstützt. Ein Kompromiss zwishen den Ansihten von PYE &SHERWIN (1999), sowie PÈCSI & RICHTER (1996) könnte durh die Charakterisie-rung von äolish akkumuliertem Staub, basierend auf den Ansihten von PYE und derDi�erenzierung in Terme wie zum Beispiel �Löss�, �Braunlöss� und �Staublehm�, erzieltwerden. Diese stellen vershiedene Ausprägungen des Staubes in bestimmten Fazies-räumen dar, welhe von FINK (1965) für den österreihishen Raum gezeigt wurden.3.1.2 Lithologishe Eigenshaften- Textur und KornformDie typishe Korngröÿenzusammensetzung des Materials zeigt ein Maximum im Be-reih des Shlu�s (2µm - 63µm) von über 50% (siehe Abb. 1), der überwiegende Anteilhiervon be�ndet sih im Bereih des Grobshlu�s (20µm - 63µm). Lösse können jedohvon dieser Komposition abweihen, bei Sandgehalten von über 20 % spriht man von�sandy loess�, bei einem Tongehalt von mehr als 20 % von �layey loess�. Die abwei-hende Zusammensetzung kann mehrere Gründe haben. Zum einen kann sie durh dasAusgangsgestein bedingt sein, zum anderen ist die Sortierung der Ablagerung abhängigvon Distanz zum Ausblasungsgebiet, je gröÿer die Distanz je kleiner die Korngröÿen.-5-

3 GRUNDLAGENWeiters können gröÿere Anteile der Tonfraktion durh die Bildung von Coatings ankleineren Shlu�partikeln, sowie durh den Transport von Tonaggregaten in der Gröÿevon Shlu�partikeln verursaht werden (vgl. PYE & SHERWIN, 1999).In unverwittertem Löss sind die einzelnen Partikel meist blokig, kantig, seltener leihtzugerundet, durh Verwitterung/Pedogenese kommt es zur Zurundung. Durh den äo-lishen Transport kann es zur Sortierung durh die Kornform kommen, da runde Parti-kel eine geringere Absetzgeshwindigkeit besitzen als kantige (vgl. PYE & SHERWIN,1999).

Abbildung 1: Kornsummenkurven Löss (Quelle: PÈCSI & RICHTER, 1996)- MineralbestandDas Hauptgemengteil von Löss bildet Quarz, als Nebengemengteile kommen Feldspä-te, Glimmer, Karbonate, Tonminerale und Shwerminerale vor. Die Spannweiten derAnteile der Minerale untersheiden sih zwishen den einzelnen Autoren (siehe Tab. 1).Tabelle 1: Gegenüberstellung der Mineralzusammensetzung von Löss nah vershiede-nen Autoren (Quelle: eigene Zusammenstellung nah PÈCSI & RICHTER, 1996; PYE& SHERWIN, 1999)Mineral PÈCSI & RICHTER PYE & SHERWINQuarz 30-50 50-70Feldspat 5-20 5-30Glimmer u. Chlorit 4-10 5-10Karbonat 2-25 0-30Tonminerale k.A. 10-15Shwerminerale 1-6

3 GRUNDLAGENDie untershiedlihen Angaben resultieren groÿteils aus den zuvor diskutierten Unter-shieden in der De�nition des Begri�es Löss. Au�allend ist die Nihtberüksihtigungder Tonminerale von PÈCSI & RICHTER (1996), sie wurden von BRONGER & HEIN-KELE (1990) an vershiedenen Lösssequenzen weltweit gezeigt, wobei die sedimentä-ren Tonminerale vorwiegend Illite und die pedogenetishen Tonminerale überwiegendSmektite sind.- Chemishe ZusammensetzungDie hemishe Zusammensetzung lässt sih von den zuvor genannten mineralogishenGrundlagen ableiten. Aufgrund des hohen Anteils an silikatishen Mineralien kann derGehalt an SiO2 von 40 bis 70 % und Al2O3 mit a. 5 bis 20 % erklärt werden. Der Kar-bonatgehalt der jungen unverwitterten Lösse liegt zwishen 0 und 20 %, abhängig vomDe�ationsgebiet können die Anteile an Magnesium und Kalzium variieren. Eisenoxidekönnen mit bis zu 7 % erwähnt werden (vgl. PYE, 1987; PÈCSI & RICHTER, 1996).Der Karbonatanteil kann aus dem ursprünglihen Erosionsgebiet des De�ationsmateri-als stammen und/oder durh sekundäre Anreiherung entstehen. PÈCSI & RICHTER(1996) führen die Anreiherung auf folgende Prozesse zurük:• Verwitterung von Molluskenshalen• Evaporation von kalkhaltigem Grundwasser• Kalkalgen• bei der Feldspatverwitterung freigesetzte Ca-Ionen verbinden sih mit dem CO2des Bodens3.1.3 GeneseDie äolishe Herkunft des Sediments wurde zuerst von Virlet D'Aoust (1857) vertreten,die allgemeine Akzeptanz dieser Theorie wurde durh die Verö�entlihungen von Riht-hofen (1877-85) erreiht (vgl. PYE, 1995; PÈCSI & RICHTER, 1996). Grundsätzlihkönnen vershiedene Lössarten di�erenziert werden, hierbei wird zwishen dem pe-riglaial Löss, dem peridesert Löss und dem perimontan Löss untershieden (vgl.PYE & SHERWIN, 1999). Die folgenden Erläuterungen werden, aufgrund der gesiher-ten Herkunft der Lösse des Untersuhungsgebiets, auf periglazialen Löss beshränkt(vgl. FINK, 1954; SMALLEY, 1966).Zur Entwiklung von Lössablagerungen sind nah PÈCSI & RICHTER (1996) folgendeProzesse von besonderer Relevanz:1. Entstehung der spezi�shen Korngröÿe-7-

3 GRUNDLAGEN2. Transport3. die Akkumulation4. die Verwitterung und Diagenese des akkumulierten MaterialsWRIGHT (2001) shuf ein Flussdiagramm zur Genese von periglazialem Löss, welhesin Abbildung 2 dargestellt ist.

Abbildung 2: Eventsequenz zur Entstehung von periglazialem Löss (Quelle: WRIGHT,2001)Aufbauend auf den vier Grundprozessen nah PÈCSI & RICHTER (1996) und dem vonWRIGHT (2001) entwikeltem Flussdiagramm soll nun die Entstehung der Lössabla-gerungen im Untersuhungsgebiet rekonstruiert werden. Dabei ist jedoh zu beahten,-8-

3 GRUNDLAGENdass die Prozesse der Materialzerkleinerung meist auh den Transport vom Herkunfts-ort beinhalten. Unter Transport werden im Folgenden vor allem äolishe Prozesse be-trahtet.- Entstehung der spezi�shen KorngröÿeNeben den folgenden Mehanismen zur Zerkleinerung des Ausgangsmaterials ist vorallem die Entstehung der Quarzpartikel von Bedeutung. Laborversuhe zeigten, dassDefekte in der Struktur der Quarzpartikel von entsheidender Rolle für die Bildungder Korngröÿe Shlu� sind (vgl. SMALLEY, 1990; WRIGHT, 2001; SMALLEY et al.,2005). Diese sogenannten Moss-Defekte entstehen bei der Umwandlung von Hoh- inNiederquarz bei der Kristallisation von Plutoniten (vgl. SMALLEY et al., 2005). DasMaterial wurde nah dem Herauslösen aus dem Festgestein durh �uvioglaziale Erosionin den vergletsherten Gebirgen und der Frostverwitterung aus niht vergletshertenGebieten zerkleinert, �uviatil weitertransportiert und durh zunehmend aridere Bedin-gungen akkumuliert (siehe Abb. 2). Als weitere Mehanismen zur Genese von Staubpar-tikel können äolishe Abrasion, hemishe Verwitterung, Tonaggregation, biologisheProzesse und Salzsprengung angeführt werden (vgl. PYE, 1987).Von den hier angeführten Prozessen ist anzunehmen, dass wahrsheinlih die Verrin-gerung der Korngröÿe durh äolishe Abrasion einen Ein�uss im Untersuhungsgebiethatte, da die anderen Prozesse in der trokenen Lösslandshaft Niederösterreihs auf-grund des trokenkalten Klimas und der weitgehenden Vegetationsfreiheit nur in ge-ringem Maÿe vorhanden waren.- Erosion und Transport des MaterialesDurh den �uvioglazialen Transport kommt es zu einer ersten Sortierung des von Naturaus unsortierten Moränenmateriales und Gesteinsshuttes. Das unsortierte Primärma-terial hat aufgrund seiner Korngröÿenverteilung keine guten Voraussetzungen für dieWinderosion. Am leihtesten erodierbar sind Sedimente mit Tongehalten von wenigerals 10 %, Tongehalte von über 20 % shränken De�ation stark ein. Fluvioglaziale Auf-shüttungsebenen, welhe periodish über�utet werden stellen ein groÿes Reservoir anDe�ationsmaterial dar. Die höhsten De�ationsraten werden in semiariden/subhumi-den Gebieten festgestellt, da in hyperariden Gebieten zumeist die Verwitterungsratengering sind und dadurh weniger Sediment angeliefert wird. Weiters werden durh�uviatile Aktivitäten Ober�ähenkrusten zerstört, neues Material angeliefert und ver-festigte Sedimente gelokert, zugleih halten die regelmässigen Über�utungen die Ve-getationsbedekung gering (vgl. PYE, 1995).-9-

3 GRUNDLAGENDie Bewegung von Partikeln wird durh vershiedene Mehanismen in Kombinationangeregt. Zu diesen zählen der Shub, der aerodynamishe Auftrieb durh den Wind,das Einshlagen von rollenden und springenden Partikeln, sowie die Aufwirbelung durhsih auf der Ober�ähe bewegende Lebewesen (vgl. PYE, 1995).Beim Transport durh den Wind ist die aerodynamishe Nullhöhe von besonderer Be-deutung, ab dieser Höhe nimmt die Windgeshwindigkeit exponentiell zu. Die aero-dynamishe Nullhöhe ist jene Höhe ab der die Luftmassen widerstandsfrei bewegtwerden können. Sie wird durh die Ober�ähenrauhigkeit bestimmt, so erhöht eineVegetationsbedekung diese, wodurh die Windgeshwindigkeit abnimmt und Partikelabgelagert werden. Bei steilen Geshwindigkeitsgradienten kommt es zum Auftretenvon Sherkräften in der Nullhöhe, durh welhe die Partikel an der Bodenober�ähein Bewegung versetzt werden. In den Luftstrom ragende Partikel werden durh denan deren Oberseite entstehenden Unterdruk, ähnlih den Trag�ähen von Flugzeugengehoben (Bernouilli-E�ekt). Bei ausreihender Windgeshwindigkeit werden die Teil-hen vom Luftstrom erfasst, um steil (a. 80◦) nah oben gehoben zu werden. Durhdie Beshleunigung aufgrund der, mit der Höhe, zunehmenden Windgeshwindigkeitwerden die Partikel die 10- bis 15-fahe Distanz der Höhe horizontal transportiert undmit sehr �ahem Winkel (6 bis 12◦) wieder abgelagert. Die an der Ober�ähe auf-tre�enden Teilhen geben einen Teil in Form von kinetisher Energie an die Teilhender Ober�ähe ab, shlagen so diese aus dem Boden- Aggregatverband, wodurh eineBewegung ermögliht wird, man spriht von Saltation. Durh die zusätzlihen Kräftewerden groÿe Partikel in Bewegung gebraht und an anderen Partikeln haftende Fein-anteile abgerieben. Dieser Prozess nimmt in Windrihtung bis zur Ershöpfung derTransportkapazität des Windes zu (vgl. SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 1998).Der Transport der Mittelshlu�- und Grobshlu�teilhen erfolgt in den bodennahenLuftshihten (siehe Abb. 3), feinere Partikel werden in höhere Luftshihten gehobenund können so über weite Distanzen transportiert werden (Bsp. Wüstenstaub der Saha-ra in Europa). Nikling (1983) beobahtete im Norden Kanadas, dass Windgeshwin-digkeiten zwishen 3,97 m/s (14,29 km/h) und 12,68 m/s (45,65 km/h) ausreihenum Staubstürme auf o�enen Flähen mit shleht sortierten �uviatilen Sedimentenauszulösen (vgl. PYE, 1987). Die durhshnittlihe Transportweite von Löss, in Ab-hängigkeit von der Windgeshwindigkeit, beträgt einige Zehnerkilometer bis mehrerehundert Kilometer. Lokale Windsysteme können wihtig für die Formung von proxima-len Lössablagerungen sein, regionale Windsysteme sind wihtig für distale Formen (vgl.PYE, 1995). Ein mehrmaliger äolisher Transport des Materials wird von SMALLEYnur für die Lössgebiete von China und Nordamerika vorgeshlagen, dadurh kommt eszur Bildung von �seond-yle loess� (vgl. SMALLEY, 1975b).-10-

3 GRUNDLAGEN

Abbildung 3: Transport vershiedener Korngröÿen bei gemäÿigten Windgeshwindig-keiten (Quelle: PYE, 1987)- AkkumulationPartikel in einem turbulenten Luftstrom beginnen zu sinken, wenn das Verhältnis vonAbwärts- zu Aufwärtsbewegung gröÿer als eins wird. Dies kann durh die Vergröÿerungder Masse der Partikel, durh Aggregierung, Abnahme der Windgeshwindigkeit, dieVeränderung der Ober�ähenrauigkeit, geänderte Feuhtigkeitsverhältnisse oder Aus-washung durh Niedershläge der Fall sein. Die trokene Deposition ist zumeist aufdie Verringerung der Windgeshwindigkeit durh die Erhöhung der Ober�ähenrauig-keit zurükzuführen, dies ist meist in Zusammenhang mit Vegetation zu beobahten.Dabei stellt die Kornfraktionierung von grobem zu feinem Material eine Funktion desAbstands zur Quelle dar (siehe Abb. 4). Im Lee von topographishen Barrieren kommtes zur Reduktion der Windgeshwindigkeit (siehe Abb. 5), wodurh äolishe Sedimenteakkumuliert werden können und gegen die Remobilisierung geshützt sind (vgl. PYE,1987, nah Jakson & Hunt (1975)).Dellen mit erhöhter Luftfeuhtigkeit aufgrund geringerer Grundwassertiefe können eben-falls zu Staubfallen werden, an den trokeneren Ober�ähen, der Flanken kommt esmeist zu einer Remobilisierung von abgelagerten Partikeln (Abb. 6). Die Ablagerungdes Staubes verringert zudem die Evaporation, wodurh ein Anheben des Grundwas-serspiegels und eine weitere Akkumulation gefördert wird (vgl. Cegla (1969) zit. nah(vgl. PYE, 1987). -11-

3 GRUNDLAGEN

Abbildung 4: Proximale Akkumulation von periglazialem Löss (Quelle: PYE, 1995)

Abbildung 5: Ablagerung von Staub im Lee von topographishen Barrieren (Quelle:PYE, 1987)

Abbildung 6: Akkumulation von Staub in Mulden aufgrund von erhöhter Feuhtigkeit(Quelle: PYE, 1987) -12-

3 GRUNDLAGEN- Verwitterung und Diagenese des akkumulierten MaterialsDer Prozess der Diagenese (�Lössi�kation�) wird von PYE & SHERWIN (1999) nihterwähnt, im Gegensatz zu PÈCSI & RICHTER (1996)), sowie SMALLEY (1975a),welhe auf die Theorie Berg (1932) der �in-situ�-Bildung verweisen. Dieser hat für dieUmwandlung des akkumulierten Materials in Löss Lössbildungsfaktoren als notwen-dig erahtet, sie sind theoretish jenen der Bodenbildung sehr ähnlih und werden vonden Autoren hauptsählih für die sekundäre Karbonatisierung des Sediments verant-wortlih gemaht. Aufgrund der Untersuhungen von CILEK (2001) zur Bildung vonKarbonat durh Frost-Tau-Wehsel und dem Vorhandensein von Lössablagerungen mitKarbonatgehalten von mehreren Prozent in nihtkarbonatishen Einzugsgebieten1, istjedoh eine weitere Diagenese des akkumulierten Materials nah PYE (1995) nihtvollständig abzulehnen.3.1.4 Geomorphologie der LösslandshaftenWährend die stratigraphishe Bedeutung der Lösslandshaften shon zu Beginn des 20.Jahrhunderts intensiv studiert wurde, folgte, abgesehen von der Betrahtung einzelnerFormen, die geomorphologishe Betrahtung der Lösslandshaften erst gegen Ende desletzten Jahrhunderts (vgl. PÈCSI & RICHTER, 1996). Die Darstellung von LEGER(1990) untersheidet zwishen einzelnen Lösslandshaftsformen, betont jedoh auh diekontinuierlihe Weiterentwiklung dieser ausgehend von der ersten Lössakkumulationbis zum Eingri� des Menshen in die Landshaft. Er untershied vier vershiedeneFormen:• Formen der Überprägung des präexistenten Reliefs entstehen aufgrundvon dünnen Lösslagen, dies führt oft zu einer Glättung der vorhandenen Formen.Aufgrund vorherrshender Windrihtungen werden durh die stete Ablagerungvon Löss und Shnee im Lee von Tälern asymetrishe Täler entstehen. Durhintensivere Soli�uktion bei der Shneeshmelze werden in weiterer Folge kleinereGerinne an den Luvhang gedrängt werden. Weiters werden kleinere Täler mitLöss vollständig gefüllt und so fossilisiert werden.• Syngenetishe Formen werden in die Lössrandstufen, die Dünen- und Mul-densysteme und die Trokentäler am hinesishen Lössplateau, sowie mit Lössbedekte Terrassen unterteilt. Die Lössrandstufe von Sahsen zeigt eine kontinu-ierlihe Zunahme der Lössshiht von Norden nah Süden, dies kann von der dih-teren Vegetation in den fernen Bereihen der nordeuropäishen Vergletsherungabgeleitet werden. Die Entstehung von Dünen- und Muldensystemen ist in enger1mündl. Mitteilung von P. HAESAERTS, 13. November 2005-13-

3 GRUNDLAGENVerbindung mit den dominanten Windrihtungen in der Region zu betrahten.Die Trokentäler werden auf eine syngenetishe Entstehung zurükgeführt, da derPermafrostboden das Eindringen des Wassers in den kurzen glazialen Sommernniht ermöglihte und so die Erosion vorantrieb.• Postgenetishe Erosionsformen sind oft durh den Ein�uss des Menshenindiziert. In den Kaltzeiten mit geringerer Vegetationsdihte fehlte der Erosions-shutz ebenso, wie in der heutigen Kulturlandshaft. Durh den Akerbau wurdedie natürlihe Vegetation verdrängt und die Flähen ohne Vegetation dem Angri�von Niedershlägen und Wind ausgesetzt. Kleinere Erosionsformen können durhgravitative und subrosive Prozesse ausgelöst werden. Bei Wassersättigung kann eszu kleineren Muren mit im Abrissbereih entstehenden Kerben und im Fuÿbereihakkumulierten Shwemmmaterial kommen. Durh Gullyerosion (in der Ukraine�ovrag�)können mehrere hundert Meter groÿe in Plateaus einshneidende Formenentstehen.• Mehrzeitformen können im gesamten Lössverbreitungsgebiet betrahtet wer-den. Balkas im südlihen Russland sind das Ergebnis einer periglazialen Formungeines Muldentals und der postglazialen Erosion eines periodishen Gerinnes. DieMorphologie des hinesishen Lössplateaus ist ein Produkt aus präquatärem Re-lief, pleistozänen, holozänen und anthropogenen Prozessen.Diesen Gliederungsversuh hielten PÈCSI & RICHTER (1996) für verdienstvoll, führ-ten jedoh folgende Gründe gegen diesen an:1. Der mehrmalige Wehsel von Warm- und Kaltzeiten lässt eigentlih keine klarensyn- bzw. postgenetishen Formen zu.2. Da im zentralasiatishen Raum die Lössakkumulation auh im Holozän nahge-wiesen wurde, sind dort postgenetishe Formen niht existent.3. Der anthropogene Eingri� in die Landshaftsformung und die einhergehende Ent-stehung von Kulturlandshaften wurde niht berüksihtigt.In den Ausführungen von PÈCSI & RICHTER (1996) wird in vier komplexe Formen-gemeinshaften gegliedert:• Formengemeinshaften der äolish, soli�udialen und erosiven Prägungim periglazialem Raum der kaltzeitlihen Lössakkumulation Europas.Formen wie Terrassengliederungen, Dellen und Trokentäler und leiht überpräg-te ältere Formen sind dieser Gruppe zuzuordnen. Mit mähtigeren Lössplatten-14-

3 GRUNDLAGENin Osteuropa kommt es allmählih zu vom präexistenten Relief unabhängigerenFormen. Auh die Balka- und Orwagformen sind genannt.• Formengemeinshaften der äolishen und erosiven Prägung im kon-tinentalen Raum rezenter Lössbildung Asiens. Durh die untergeordneteRolle von Soli�uktionsprozessen, aufgrund des geringeren Wasserangebots, undtektonisher Ereignisse zu Beginn des Quartärs lässt sih eine zu Europa abwei-hende Entwiklung ableiten. Zunähst wurde das Relief gehoben und eine erhöh-te Tiefenerosion verursaht, gleihzeitig begann die Staubdeposition. Die tiefenEinshnitte in das Plateau ermöglihen eine Unterteilung in vier Relieftypen. DieTal�anken sind oft durh Kleinformen wie Hangkerben gegliedert, Gullyerosionshreitet oft rükshreitend in die Palteaus ein. Subrosionsformen bilden sih oftim Hangfussbereih der Kerben aus.• Formengemeinshaften von ergänzenden Prozessen der Subrosion undMassenbewegungen. Subrosion bildet mitunter dem Karst ähnlihe Formenaus, wie Lössbrunnen, Subrosionstrihter, sowie blindendende Gullys und Ker-ben (�Pseudokarst�). Die ober�ählih sihtbaren Formen deuten auf unterirdisheFormen hin, welhe durh Tiergänge, Trokenrisse und lithologish untershiedli-he Lagen, gebildet wurden. Zwishen Shihten untershiedliher Permeabilitätkönnen auh gröÿere Massenverlagerungen, wie Shlammströme, Hanganbrüheund Bergstürze, auftreten. Sie können durh natürlihe Ereignisse und unüber-legte Eingri�e des Menshen verursaht werden.• Formengemeinshaften der quasinatürlihen Erosion und Akkumula-tion in den Kulturlandshaften. Für die quasinatürlihen Formen sind vomMenshen die Voraussetzungen gesha�en worden, der Prozess verläuft nah na-turwissenshaftlihen Gesetzen. Anthropogen erzeugte Formen wurden durh di-rekte Materialanhäufung oder Materialentnahme gesha�en.Den vier Formengemeinshaften liegen untershiedlihe Kriterien zugrunde. Die Bin-dung an Lössregionen mit bestimmten geoökologishen Milieus harakterisiert die bei-den ersten Gruppen. Die beiden letzteren stellen eine kleinere Maÿstabsebene, welhein beiden geoökologishen Milieus beobahtbar ist, dar. Die Einordnung der �Pseudo-antilinen� Strukturen der Lössgebiete in den U.S.A., mit den mähtigsten Lössdekenin den tieferen Hangbereihen (vgl. PYE & SHERWIN, 1999), ist unbeantwortet.

-15-

3 GRUNDLAGEN3.2 Böden und Paläoböden3.2.1 Böden- De�nitionenDer Boden, gelegen im Grenzbereih von Atmosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre undBiosphäre, kann über die Funktion seiner genetishen (�bodenbildenden�) Faktoren de-�niert werden (vgl. KUNTZE et al., 1994; SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 1998,nah Dokutshajew (1883)):B = f(G, K, O, R, M, Z)Diese Grenzshiht, auh bekannt als Pedosphäre, wird durh den Ein�uss des Aus-gangsgesteins (G), des Klimas (K), der Organismen (O), des Reliefs (R) und demMenshen (M), sowie in Abhängigkeit von der Zeit (Z) entwikelt. Einige Autorensprehen in diesem Zusammenhang von Umweltfaktoren (vgl. SCHROEDER, 1992;LEWANDOWSKI et al., 1997).Neben dieser �mathematishen� De�nition, sind vershiedene verbale De�nitionen vor-handen. Alle beinhalten die Formulierung der Pedosphäre zwishen den sih im ober-�ähennahen überlagernden Sphären. Jene von SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL(1998) betont den Ablauf bodenbildender Prozesse wie Gesteinsverwitterung, Mineral-umbildung und -neubildung, Zersetzung abgestorbener Tier- und P�anzenteile, Gefü-gebildung und Sto�verlagerungen. Das Umwandlungsprodukt mineralisher und orga-nisher Substanzen, nah SCHROEDER (1992); GISI et al. (1997), beinhaltet nur in-direkt verlagerungs- und gefügebildende Prozesse. KUNTZE et al. (1994) betonen dieAusprägung von Bodenhorizonten, welhe durh vershiedene Eigenshaften gekenn-zeihnet sind. Bodenhorizonte sind das Resultat der bodenbildenden Prozesse (vgl.SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 1998). Der Boden ist mit Wasser, Luft und Le-bewesen durhsetzt (vgl. SCHROEDER, 1992; GISI et al., 1997; LEWANDOWSKI etal., 1997) und besteht aus harakteristishen Lebensgemeinshaften (Biozönosen) (vgl.SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 1998)Die Untershiede der De�nitionen liegen in der untershiedlihen Betrahtungsweise, sieist abhängig von der thematishen Ausrihtung der AutorInnen (vgl. LEWANDOWSKIet al., 1997).- Bodenentwiklung auf LössGrundsätzlih können Böden aufgrund der zeitlihen Variablität des Klimas als poly-genetish angesehen werden. Die rezenten Böden der europäishen Lössgebiete unter-sheiden sih vorwiegend aufgrund untershiedliher räumliher klimatisher Ein�üsse.-16-

3 GRUNDLAGENDiese sind durh die Änderung von atlantishen Gebieten im Westen zu den kontinen-talen Räumen im Osten geprägt, womit eine Abnahme der Niedershläge einhergeht.Weiters variiert das Klima auf kleinräumiger Basis aufgrund von Exposition und Ve-getationsbedekung. Bei geringer Lössbedekung kann auh das unterlagernde Gesteinvon Bedeutung für die Bodenentwiklung sein.Die in Abbildung 7 dargestellte Entwiklung entspriht den kontinental-gemäÿigtenKlimaräumen, im kontinentalem Lössverbreitungsgebiet Osteuropas ist die Bodenent-wiklung meist im Stadium des Tshernosems zu Ende. Die Entwiklung zu ABC-Böden, wie Braunerde oder Parabraunerde, kann angesihts steigender Niedershläge,welhe in Verbindung mit der Zunahme der absoluten Höhe zu bringen sind, auh imOsten der Fall sein.

Abbildung 7: Bodenentwiklung auf Löss (Quelle: KUNTZE et al., 1994)Die Bodenbildung der Lösslandshaft begann am Ende des letzten Glazials mit demBeginn des Spätglazials (a. 15 ka BP). Im Initialstadium wurde ein Feinmaterial-Rohboden gebildet, welher mit einem geringmähtigen Ai-Horizont von maximal zweiZentimetern über dem Ausgangsmaterial ausgeprägt ist. Mit zunehmender Humusak-kumulation entwikelt sih eine Pararendzina, sie untersheidet sih vom Tshernosemdurh den mit dreiÿig Zentimeter begrenzten A-Horizont (vgl. KUNTZE et al., 1994).Die fortshreitende Humusbildung in der Waldsteppe des Präboreals und Boreals führ-te durh geringe mikrobiologishe Aktivität, infolge der kalten Winter und der Tro--17-

3 GRUNDLAGENkenklemmen im Sommer2, zur Humusakkumulation und Entwiklung von mähti-gen A-Horizonten des Bodentyps Tshernosem. Das akkumulierte Humusmaterial wirddurh die Tätigkeit der Steppenfauna, wie Regenwürmer, Ziesel, Hamster usw., in tiefe-re Bodenshihten eingetragen (vgl. KUNTZE et al., 1994). Regenwürmer, Engerlingeund Asseln nehmen abgestorbene P�anzenteile zusammen mit mineralishen Bodenpar-tikeln auf, beim Passieren des Verdauungstraktes der Lebewesen werden die organishenund anorganishen Komponenten zu den äuÿerst stabilen Ton-Humus-Komplexen ver-bunden und vermindern so die rashe Auswashung der gebildeten Humussto�e. DieArbeit der Bodenlebewesen fördert ebenso die Erhaltung der porösen Struktur desBodens, eine gute Durhlüftung ist die Folge (vgl. WILHELMY, 1950). Durh denEintrag von Kohlendioxid und der Bildung von stabilen (sauer) wirkenden Humin-sto�en kommt es zur Auswashung von Karbonaten aus den oberen Bodenshihtenund deren Akkumulation durh die Verringerung des CO2-Partialdruks im Karbonat-anreiherungshorizont (Ca) unter dem A-Horizont (vgl. SCHEFFER & SCHACHT-SCHABEL (1998)). Die Karbonate können in Form von di�usen Ausfällungen in denKapillaren (�Pseudomyel�), weihen Konkretionen (�Weissäuglein� oder �Bieloglaska�)oder harten Konkretionen (�Lösskindl�) vorhanden sein (vgl. FINK, 1956).Mit dem feuhter werden des Klimas im Atlantikum (Beginn 7,5 ka BP) eroberte derWald weite Flähen der Steppe, die fortshreitende Entbasung (Entkalkung) des Aus-gangsmaterials führte zur Bildung des braunen Verwitterungshorizontes (Bv) zwishenA und Ca-Horizont der Braunerde3 (vgl. PÈCSI & RICHTER, 1996). Dieser entstehtdurh die Verwitterung von eisenhaltigen silikatishen Mineralien, wie Biotit, Olivinoder Amphibol und der Bildung von Eisenoxiden, sowie der Neubildung pedogeneti-sher Tonminerale (vgl. SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 1998).Durh die Verlagerung der, im nun sauren Milieu gelösten, Ton-Humus-Komplexe desA-Horizonts reiften die Böden weiter und es formte sih Kraft des Prozesses der Lessi-vierung (franz. lessivage = auswashen) ein Tonanreiherungshorizont (Bt)(vgl. KUNT-ZE et al., 1994). Damit es zur Verlagerung der Tonteilhen kommen kann, ist zunähstdie Dispergierung der Bestandteile notwendig, sie ist abhängig von der Salzkonzentra-tion, dem Kationenbelag und der Art der Tonminerale. Der A-Horizont wurde in denAh und dem darunter liegenden Al (lessivage) weiterentwikelt, der Pro�laufbau ent-spriht dem Bodentyp der Parabraunerde (vgl. SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL,1998).Der durh die Lessivierung gebildete Tonanreiherungshorizont dient im weiteren Ver-2Im Allgemeinen ist die mikrobiologishe Aktivität und die damit verbundene Mineralisierung undHumi�zierung des durh die Vegetation anfallenden Streuabfalls abhängig von der Temperatur undausreihender Feuhtigkeit.3Die Entwiklung ist auh ohne dem Stadium der Braunerde möglih (SCHROEDER, 1992).-18-

3 GRUNDLAGENlauf als Stauhorizont für das eindringende Niedershlagswasser. Staunässe kann ebensoin Hangfuÿbereihen und Senken auftreten. Die Bildung von Staunässe shlieÿt oft einesekundäre Pseudovergleyung mit ein, dabei dringt das Porenwasser von den gesättigtensauersto�armen Grobporen mit Fe- und Mn-Ionen in die sauersto�reihen Aggregateein, wo es zur Oxidation und Fällung von (roten) Fe- und (shwarzen) Mn-Oxidenkommt. Die reduzierenden Verhältnisse in den Grobporen bewirken eine Graufärbung(vgl. NESTROY et al., 2000).Wie in Abb. 7 ersihtlih kann durh ober�ähennahe Stauhorizonte, die Entwiklungvon der soeben geshilderten dahingehend abweihen, dass die zunehmenden Nieder-shläge des Atlantikums eine Bildung von Staunässe bewirken und die Entwiklungeines Pseudogleys forieren (vgl. KUNTZE et al., 1994).Die mit dem Beginn des Neolithikums einsetzenden Rodungen änderten die Boden-entwiklung nahhaltig. Durh anthropogenen Ein�uss kam es zur Degradation derShwarzerden, sodass heute vielerorts nur noh kleinräumig Tshernoseme und Rumpf-tshernoseme zwishen den Kultur-Rohböden aus Löss angetro�en werden (vgl. FINK,1960; NESTROY et al., 2000). An diesem Beispiel ist die Polygenese von Böden er-kennbar. Die zunähst monogenetishe progressive Pro�lentwiklung, Rohboden - Pa-rarendzina - Tshernosem, wurde durh den anthropogenen Ein�uss gestört (Erosion)und mit der Bildung von Kultur-Rohböden umgekehrt.3.2.2 Paläoböden- De�nitionenDie Paläopedologie beshäftigt sih mit alten Böden, diese können unter Sedimentenbegraben als fossile Paläoböden oder an der rezenten Ober�ähe als Reliktbö-den und exhumierte Paläoböden beobahtet werden. Erste regionale Arbeiten aufdem Gebiet der Paläopedologie gehen auf Polynov (1927) zurük. An der Ober�ähebe�ndlihe Paläoböden zeigen Eigenshaften und Merkmale vergangener Klimate, to-pographisher Lagen oder anderer hydromorpher Regime, diese werden von rezentenProzessen überprägt. Exhumierte Paläoböden stellen ehemals fossile Paläoböden dar,welhe durh Erosion, Denudation oder menshlihen Ein�uss freigelegt wurden, dar(vgl. VALENTINE & DALRYMPLE, 1976).Reliktböden sind Bestandteil vieler nationaler Bodenklassi�kationen (vgl. NETTLE-TON et al., 2000). Ein bekanntes Beispiel für Reliktböden in Österreih sind dieKalkbraun- und Kalkrotlehme in den Kalkalpen auf den tertiären Landober�ähen(vgl. FINK, 1960; NESTROY et al., 2000).In der Diskussion um den Begri� der Paläoböden stellt die Abgrenzung zwishenNeoböden und Reliktböden (eine Art Paläoboden) einen weiteren Diskussionspunkt-19-

3 GRUNDLAGENdar. Die Untersheidung aufgrund einer zeitlihen Shranke der Ausbildung der ver-shiedenen Merkmale ist von Natur aus gegeben, jedoh ist der Zeitpunkt der Trennungzwishen Paläomerkmal und Rezentmerkmal niht geklärt. Die Mehrheit der Autorenvertritt eine Grenzlegung zwishen Pleistozän und Holozän (a. 10 ka BP), andere legendiese an das Ende des Klimaoptimums a. 4,8 ka BP (vgl. REUTER, 2000).Der Begri� Geosol stammt von Morrison (1967) und wurde in den �North AmerianStratigraphi Code� der North Amerian Commission on Stratigraphi Nomenlature(1982) übernommen. Ein Geosol ist eine (Paläo)Bodenober�ähe, welhe aufgrund ih-rer Ausdehnung stratigraphishe Bedeutung erlangt hat (vgl. RETALLACK, 1990).Sie können aus mehreren Horizonten bestehen, welhe in übereinstimmenden strati-graphishen Position wiedergefunden werden. Es gibt monogenetishe, polygenetisheund zusammengesetzte Geosole (= Pedo-Komplex), sie bestehen aus mehreren Pedo-elementen. Unter Pedofazies versteht man die lateralen Untershiede von Geosolenaufgrund von Veränderungen in Reliefposition, Ausgangsmaterial, Klima und/oder Ve-getation (vgl. CATT, 1998). Die zuletzt angeführten De�nitionen sind niht allgemeinakzeptiert (vgl. MORRISON, 1998), die Diskussion �ndet ihre Fortsetzung in jüngsterVergangenheit (vgl. FOLLMER, 2005).- Klassi�kation von PaläobödenGrundsätzlih kann zwishen einem amerikanishen System, welhes auf der U.S. SoilTaxonomy basiert (vgl. NETTLETON et al., 2000) und den einander ähnlihen deut-shen und österreihishen Bodensystematiken untershieden werden (vgl. SCHEFFER& SCHACHTSCHABEL, 1998; NESTROY et al., 2000). In der deutshen Bodensys-tematik ist der Horizontbezeihnung ein �f� voran zu stellen (Pre�x), als Bezeihnungfür einen fossilen Bodenhorizont oder ein �r� für einen Relikthorizont (vgl. SCHEFFER& SCHACHTSCHABEL, 1998). Die österreihishe Systematik stellt hierfür die freienSu�xe �beg� für begraben und �rel� reliktish zur Verfügung (vgl. NESTROY et al.,2000).- Veränderung von Bodenmerkmalen in PaläobödenDie Merkmale von Paläoböden sind mit jenen rezenter Böden vergleihbar, jedoh kom-men Veränderungen dieser, durh diagenetishe Prozesse bei begrabenen Böden vor.Diese Prozesse können oftmals pedogenetishe Prozesse reversieren und so zur Ver-änderung der Austaushkapazität, zur Karbonatanreiherung oder der Erhöhung despH-Wertes führen. Zur Untersheidung von pedogenetishen und diagenetishen Merk-malen sind mikromorphologishe Untersuhungen unabdingbar (vgl. CATT, 1995).Die im folgenden angeführten Prozesse spiegeln in Lösslandshaften auftretenden For-men der Diagenese wieder (vgl. CATT, 1990; RETALLACK, 1990; CATT, 1995):-20-

3 GRUNDLAGEN• Zementation wird durh die Ausfällung von Karbonaten, Sulfaten und Oxidenaus dem Grundwasser oder in�ltrierenden Sikerwässern erreiht. In ariden Ge-bieten kommt es häu�g durh aszendente Wasserbewegung und Evaporation vonKohlendioxid in ober�ähennahen Shihten zur Zementation mit Karbonaten.Die nahträglihe Zementation von ursprünglih karbonatfreien Böden, mit ausrezenten Ober�ähenböden gelösten Karbonaten, stellt einen häu�g vorkommen-den Prozess in Lössgebieten dar.• Mineralogishe Veränderungen entstehen im Grundwassershwankungsbe-reih durh das Wehselspiel von Oxidation und Reduktion, dies führt zur Bil-dung von fahlgrauen Horizonten und von Rost�eken durh die Ausfällung vonEisen- und Manganoxiden.• Veränderungen der organishen Substanz in begrabenen Böden wurde bis-her wenig Beahtung geshenkt, so ist die Frage über die Umwandlung bzw. dashäu�ge Fehlen von A-Horizonten in Paläoböden nur shwer zu beantworten. DerAbbau von organishen Sto�en ist groÿteils an das vorhandensein von Sauersto�gebunden. Die Gesamtheit der organishe Substanz wird niht einheitlih ab-gebaut, manhe Bestandteile sind resistenter (verholzte Bestandteile) gegen denmikrobiellen Abbau als andere (nihtverholzte Bestandteile). So kann in von Lössbegrabenen Böden der Abbau der organishen Substanz, aufgrund des hohen Po-renanteils (d. h. der guten Durhlüftung), noh lange nah der Fossilierung desBodens andauern.3.3 Böden und GeomorphologieGrundlegende Ansätze zum Thema entwikelte Milne (1935) unter dem Begri� Ca-tena. Er leitete die Entwiklung vershiedener Bodentypen im afrikanishen Südwes-ten aufgrund ihrer geomorphologishen Position ab (vgl. GERRAD, 1992). Über dasRelief wird die Verteilung der Böden beein�usst, dies geshieht meist in Kombinationmit weiteren Bodenbildungsfaktoren wie Mikroklima oder Ausgangssubstrat. In diesemForshungsbereih kommt es zu einer groÿen Überlappung der Tätigkeit von Pedologenund Geomorphologen (vgl. BIRKELAND, 1999).3.3.1 GrundlegendesDie Formelemente des Hanges sind in Abbildung 8 gezeigt. Die Darstellung kannals idealisiertes Hangpro�l bezeihnet werden, im Gelände sind oft abweihende Pro�-le, aufgrund anthropogener Ein�üsse oder natürlih induzierter Ereignisse, vorhanden.-21-

3 GRUNDLAGENIm deutshen Sprahraum wird meist zwishen Ober-, Mittel- und Unterhang unter-shieden, ersterer besteht aus Sheitel (Summit) und Kante oder Shulter (Shoulder).Der Mittelhang ist dem Bakslope gleihzusetzen. Der Unterhang ist dem Hangfuÿ(Footslope) gleihzusetzen (vgl. LESER, 1998). Der Toeslope ist der einzige Bereihin dem Ober�ähenwasser auftreten kann (vgl. BIRKELAND, 1999).

Abbildung 8: Formelemente des Hanges (Quelle: BIRKELAND, 1999)Aufgrund ihrer Form lassen sih die einzelnen Hangpro�ltypen ableiten. Neben derFormgebung entlang der Falllinie stellt auh die laterale (seitlihe) Hangentwiklung ei-ne wihtige Ein�ussgröÿe dar, da konvergierende und divergierende Flieÿlinien Prozesseverstärken bzw. verringern können (vgl. HUGGETT, 1975).Unter Denudation versteht man die �ähenhafte Abtragung, die Erosion ist dielineare Abtragung (Bsp.: entlang von Flüssen). Die Denudation stellt die Verbindungzwishen der Verwitterung, d.h. der Aufbereitung des Gesteinmaterials zum Transport,und des linearen Abtransports durh das Flusssystem dar (vgl. AHNERT, 1996).Die Catena oder Toposequenz dient zur Beshreibung des Verlaufes von Bodentypenentlang der Falllinie eines Hanges. Sie stehen durh vershiedene Prozesse geomorpho-logishen, pedologishen und hydrologishen Ursprungs in einem Verhältnis zu denoberhalb und unterhalb angrenzenden Bodentypen (siehe Abb. 8)(vgl. BIRKELAND,1999).3.3.2 Geomorphologishe ProzesseGeomorphologishe Prozesse verändern die Landober�ähe und somit einen der Bo-denbildungsfaktoren, das Relief. Im speziellen Fall ist vor allem die Hangentwiklungund ihre einzelnen Prozessgruppen von Interesse.-22-

3 GRUNDLAGENDas Prozessresponsesystem der Denudation und der Hangentwiklung ist als Subsystemder regional wirkenden Formungssysteme der �uvialen, glazialen und litoralen Systeme,zu sehen. Eine gewisse Sonderstellung hält das äolishe System inne, da es eigenstän-dige Formen beinhaltet (vgl. AHNERT, 1996). Im Lössgebiet ist neben den �uvialenProzessen, die äolishe Erosion und Akkumulation von groÿem Wert.Es wird zwishen vershiedenen Prozesstypen untershieden, nahfolgende Gliederungrihtet sih nah dem Transportmedium (vgl. AHNERT, 1996):• Shwerkraftbedingte Massenbewegungen von Fels und Shutt• Massenbewegungen des Regoliths, meist unter Mitwirkung von Porenwasser, Eisoder Shnee• Regolithbewegung mit maÿgebliher Frostwirkung, meist bei dauernd gefrorenemUntergrund• Abfuhr von gelösten Sto�en im Boden- und Grundwasser• Abtragung und Materialtransport durh auftre�enden Regen und durh unkon-zentrierten Ab�uss von Niedershlagswasser• Abtragung und Transport durh den Wind• Abtragung und Transport durh GletsherNah der Art der Bewegung lassen sih die ersten drei Gruppen in die BewegungstypenStürzen, Gleiten, Flieÿen und Versatz gliedern (vgl. Abb. 9), die Realität ist in vielenFällen eine Mishung der Grundtypen.Häu�g sind neben deutlihen Veränderungen durh Bergstürze und Hangrutshungen,langsame Prozesse (Bsp.: Soli�uktion) für die Bodenentwiklung von Bedeutung, dasie die Entwiklung der Pro�le oft durh kontinuierlihen Materialabtransport ent-sheidend beein�ussen. Weiters kann der Transport von gelösten Sto�en durh dasBodenwasser Auswirkungen auf die Bodenentwiklung und deren hemishe und phy-sikalishe Parameter haben. Die im Raum Niederösterreihs seit dem Pleistozän rele-vanten Prozesse werden im folgenden erklärt:- BodenkriehenEs wird untershieden in kontinuierlihes Kriehen, Splash-Kriehen und Kriehendurh Kontraktion und Expansion des Materials. Letzterer Kriehprozess kann auf-grund von Frostwehsel zur Anhebung des Materials beim Gefrieren und einer Netto-Hangabwärtsbewegung beim Auftauen führen. Unter Kammeisgleiten versteht man das-23-

3 GRUNDLAGEN

Abbildung 9: Typisierung der Massenshwerebewegungen (Quelle: ZEPP, 2002)Anheben der ober�ähennahen Bodenpartikel durh kleine Eisnadeln und eine Netto-Hangabwärtsbewegung beim Auftauen dieser, es spielt jedoh eine untergeordnete Rolle(vgl. AHNERT, 1996).- Geli�uktion (periglaziale Soli�uktion)Der Prozess spielte im ehemaligen Periglazialraum eine wihtige Rolle. Der Boden warzu groÿen Teilen jahreszeitenunabhängig gefroren, in der ober�ähennahen Auftauzonewurde bei Wassersättigung der Boden im glazialen Sommer �ieÿfähig und bewegte sihmittels Shwerkraft hangabwärts. Bei vollständiger Bedekung mit Vegetation sprihtman von gebundener Geli�uktion, im Gegensatz zur ungebundenen Geli�uktion aufvegetationsarmen Hängen. Aufgrund untershiedliher Geshwindigkeiten kommt eszur Ausprägung von Geli�uktionszungen oder -loben (vgl. AHNERT, 1996).Die periglaziale Spüldenudation zählt ebensfalls zur Geli�uktion, sie war wahrsheinlihfür die Gestaltung der Dellen in den mitteleuropäishen Periglazialgebieten verantwort-lih. Sie ist bedingt durh den Ab�uss von Shmelzwasser auf dem erst in geringer Tiefeaufgetauten und wassergesättigten Boden, wodurh eine erheblihe Menge Feinmaterial�ähenhaft abgetragen wird (vgl. AHNERT, 1996).- Kryoplanationen und KryoturbationenKryoplanationen und Kryoturbationen sind ebenfalls Kennzeihen des pleistozänen Pe-riglazialgebietes. Bei ersteren handelt es sih um zusammengewahsene Niviationster-rassen. Sie entstanden aufgrund von zusammengewahsenen Niviationsnishen, welhe-24-

3 GRUNDLAGENdurh lokal verstärkte Geli�uktion im Bereih von weit in den Sommer hinein reihen-den Shneedriften eine Verebnung zum übrigen Hang darstellen (vgl. AHNERT, 1996).Kryoturbationen entstehen beim Wiedergefrieren des Auftaubodens, das Anwahsender Eisfronten von der Geländeober�ähe und der Ober�ähe des Dauerfrostbodensführt zum Auftreten von Spannungen und daraus resultierend zu Stauhung des da-zwishen be�ndlihen ungefrorenen Bodens (vgl. WILHELMY, 1990).- Inter�ow und PipingMit der Bodenlösung werden feste und gelöste Sto�e im hangparallelen Bodenwas-serab�uss nah unten transportiert und im Hangfussbereih akkumuliert. In humidenKlimaten bilden sih drei Zonen entlang des Hanges aus. Im Shulterbereih be�ndetsih die eluvial Zone, die Böden hier verlieren Sto�e. In den tieferen Bereihen desHanges �ndet eine Anreiherung der Sto�e statt (illuviale Zone). Dazwishen liegt dietransluviale Zone (vgl. BIRKELAND, 1999).- Bodenerosion durh WasserBodenerosion durh Wasser wird im Allgemeinen durh Regen verursaht. Da die mithoher Geshwindigkeit auf den Boden auftre�enden Wassermengen niht mit dieserGeshwindigkeit in�ltrieren können, weihen diese entlang der Bodenober�ähe aus. Jenah Intensität kommt es zur Ausprägung �ähenhafter oder linearer Erosionformen,die Übergänge sind �ieÿend. Der Ober�ähenab�uss folgt Vertiefungen und Senken, eskommt zu einer Erhöhung der Shihtdike des Wasser�lms in den tieferen Bereihen,die Erosion wird zunehmend linear. Abhängig von der Gröÿe wird zwishen zwishenRillenerosion, Rinnenerosion (noh durh normale Bodenbearbeitung verfüllbar), sowieGraben- und Gullyerosion untershieden (vgl. SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL,1998).- Bodenerosion durh WindDiese Form der Bodenerosion ist mit den Prozessen des Lösstransportes und den dabeiwirkenden Kräften zu vergleihen (siehe 3.1.3, Seite 9).3.3.3 HangentwiklungWie oben erwähnt kann es durh vershiedene Prozesse zur Verlagerung von Boden-und Sedimentmaterial auf einem Hang kommen. Im Zusammenwirken von Hang-entwiklung und Vor�uter wird zwishen authigener Formung und basigener For-mung untershieden. Als authigene Formung werden die Prozesse innerhalb des Hangesbezeihnet. Hierbei ist die obere Randbedingung stets gleihartig, da der Massen�uss-25-

3 GRUNDLAGENzunähst Null ist. Die basigene Formung steht der authigenen Formung gegenüber,da die untere Randbedingung der Hangentwiklung (das Wirken oder Nihtwirken desVor�uters) die Formung entsheidend beein�usst. Durh eine Tiefen- und/oder Seiten-erosion wird der lokale Reliefuntershied erhöht, wodurh die Abtragung beshleunigtwird und die basigene Formung sih auf Kosten der authigenen Formung hangaufwärtsausdehnt (vgl. ROHDENBURG, 1989).In periglazialen Räumen dominierte der Prozess der Geli�uktion. Die Entwiklung desSheitelbereihs wird in der Abbildung 10, links gezeigt (vgl. ROHDENBURG, 1989):(I) Der idealisierte Oberhang zu Beginn des Formungsprozesses.(II) Hang nah Formung des Abshnittes a, es wurde nur Material von a abtranspor-tiert, die Abshnitte b und verloren kein Material, infolge des von a nahgelie-ferten Materials (Translokationszone).(III) Abshnitt a verlor weiter an Material, im Abshnitt b kam es nur zu geringe-rem Materialverlust, da durh die verringerte Neigung die Denudationsleistungshwäher aus�el. Abshnitt hat eine shwah negative (beinahe ausgeglihene)Transportbilanz.Abbildung 10 (rehts) zeigt möglihe Entwiklungen am Hangfuÿ. Abhängig von derAktivität des Vor�uters entwikelt sih der Hangfuÿ, wobei der Abtransport des akku-mulierten Materials eine wesentlihe Rolle spielt. Im Fall (a) wurde vom Vor�uter selbstMaterial akkumuliert, folgedessen sih eine Verzahnung zwishen Soli�uktionsmaterialund dem vom Vor�uter akkumulierten Material einstellte. In (b) erodiert das Gerin-ne den Talboden, das vom Sheitel denudierte und am Hangfuÿ abgelagerte Materialwird abtransportiert. Bei Fall () fehlt der Abtransport des abgelagerten Materials vomHangfuÿ durh den Vor�uter, es bildet sih wie in Fall (a) ein konvex-konkaver Hang(vgl. ROHDENBURG, 1989).Ohne Massenbewegungen nur mit Ober�ähenab�uss fehlt die Formung eines konvexenOberhanges, da die �uviale Abtragung mit zunehmender Hanglänge an Erosionsleis-tung gewinnt und so einen konkaven Abtragungshang formt (siehe Abb. 11, links). ZurAusprägung eines konvexen Abtragungshanges bei �uvialer Abtragung kommt es dem-nah nur, wenn die Erosionsleistung des Vor�uters stärker ist als die des Oberhanges(siehe Abb. 11, rehts) (vgl. ROHDENBURG, 1989).-26-

3 GRUNDLAGEN

Abbildung 10: Bildung eines konvexen Abtragungshanges durh Soli�uktion & Modell-fälle eines Soli�uktionshanges (Quelle: ROHDENBURG, 1989)

Abbildung 11: Hangformen der �uvialen Denudation (Quelle: ROHDENBURG, 1989)-27-

3 GRUNDLAGENAufgrund der genannten, oft räumlih untershiedlihen Prozesse ist die Lage vonPaläoböden niht immer in direktem Zusammenhang mit der rezenten Ober-�ähenform zu sehen. Wie in Abbildung 12 ersihtlih, können durh Kryoplanationund Dellenbildung, im Hang ausstreihende Paläobodenhorizonte vorhanden sein. Diegleihmäÿige Lössablagerung, auf äolishen Weg oder durh nahträglihe geli�uidaleVerlagerung, kann zum parallelen Verlauf der Böden führen. Auh sind gegensätz-lih verlaufende rezente Ober�ähen und Paläoober�ähen durh erosive Reliefumkehrmöglih (vgl. PÈCSI & RICHTER, 1996).

Abbildung 12: Vershiedene Möglihkeiten einer Entstehung paralleler Lössrükendurh erosive oder denudative Prozesse (Quelle: PÈCSI & RICHTER, 1996)Die Bildung von überlagernden Bodenhorizonten in proximalen Bereihen und über-lappenden Horizonten in distalen Bereihen konnte im Bundesstaat Washington fest-gestellt werden. Durh stärkere Lössakkumulation nahe des Ausblasungsgebietes undrash wiedereinsetzende Bodenbildung kommt es zur Bifurkation der Horizonte mitgeringerer Distanz und der Überlagerung der Merkmale in entfernteren Gebieten derStaubquelle (vgl. MDONALD & BUSACCA, 1990).Abshlieÿend zu den gezeigten theoretishen Modellen der Hangentwiklung sei hierein Beispiel der jungpleistozäner Hangformung in Hessen vorgestellt (siehe Abb.-28-

3 GRUNDLAGEN13).

Abbildung 13: Quershnitt des nördlihen Teils einer Delle in der Ziegeleigrube amBingert bei Wiesbaden (Quelle: SEMMEL, 1968)Das Querpro�l der Delle weist mehrere Paläoböden auf, aufgrund deren Verlauf entlangdes Hanges sih eine Aussage zur Genese der Delle ableiten lässt. Der rezente Bodenund der oberste Paläoboden zeihnen eine wesentlih steilere Hangneigung nah. Diefossilen Böden zeigen ein �aheres Einfallen und sind überwiegend zum Dellenzentrumhin gekappt, wodurh ein stärkerer Hangabtrag nah der Bildung dieser anzunehmenist (SEMMEL, 1968).3.3.4 Ein�uss der Hanggeometrie auf die BodenbildungDie Verlagerung von Wasser und Material ist von der Relie�orm abhängig. Durh dieseProzesse wird die Veränderung von vershiedenen physikalishen und hemishen Pa-rametern induziert. Dies ist jedoh niht auf allen Hängen nahweisbar, da hierzu derProzess der Bodenbildung mit jenen der Ober�ähe und des ober�ähennahen Unter-grunds in einem gewissen Gleihgewiht stehen muss. Deshalb sind die Veränderungenauf morphologish jungen Hängen und Hängen mit starken Erosionsphasen oft nihtnahweisbar (GERRAD, 1992). -29-

3 GRUNDLAGENDer Ein�uss der Position des Bodenpro�ls am Hang wurde shon mehrmals angedeu-tet, dabei wurde in die eluviale, die transluviale und die illuviale Zone im humidenKlimaregime untershieden. Die Verlagerung von Karbonat hangabwärts Pennok &DeJong (1990) oder die Anreiherung von Tonmineralien im Hangfuÿ Huggett (1976)sind typishe Auswirkungen in humiden Klimaten (vgl. BIRKELAND, 1999).In arktishen Klimaten entstehen am Hangsheitel häu�g Frostspalten, während infolgeder shlehten Drainage am Unterhang Eiskeile entstehen (siehe Abb. 14). Weiters sinddie Sheitelzonen aufgrund der fehlenden Feuhtigkeit vegetationsarm, hangabwärtsnimmt die Feuhtigkeit und die Vegetation zu. Die Böden in den Talbereih sind reihan organishem Material, da der Abbau nur langsam vor sih geht (vgl. GERRAD,1992).

Abbildung 14: Beispielatena arktisher Klimate (Quelle: CATT, 1990, nah Tedrow(1974))Die Exposition eines Hanges wirkt sih auf die Sonneneinstrahlung und den damitverbundenen untershiedlihen Temperatur- und Feuhtigkeitverhältnisse aus. Auf derNordhalbkugel sind deswegen Südhänge wärmer und trokener als nah Norden expo-nierte Hänge. Nordhänge sind so meist reiher an Vegetation, was zu höheren Antei-len an organisher Substanz, austaushbaren Kationen und höheren pH-Werten führt.Weiters sind die B-Horizonte mähtiger und Karbonatanreiherungshorizonte liegen ingröÿeren Tiefen. In den kälteren Abshnitten des Pleistozäns führte die stärkere Son-neneinstrahlung zu einem beshleunigtem Abshmelzen der Shneedeke, sowie demshnelleren Auftauen der Südhänge und so zu stärkerer Erosion durh Geli�uktion(vgl. CATT, 1990; BIRKELAND, 1999).Die Hangneigung beein�usst die Versikerungsraten der Niedershläge negativ, wo-durh die Erosionsraten im allgemeinen höher sind und die Horizontmähtigkeiten ge-ringer. Im Normalfall kommt es zu einer Verlagerung von leiht löslihen Sto�en, sowieder Tonfraktion (siehe Abb. 15). Diese Prozesse sind nur auf konvexe Oberhänge be-shränkt, im Bereih des konkaven Hangfuÿes sind die Korrelationen meist inverser-30-

3 GRUNDLAGENNatur (vgl. GERRAD, 1992).

Abbildung 15: Zusammenhänge zwishen Bodenparametern und Hangneigung (Quelle:GERRAD, 1992, nah Furley (1968))

-31-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIET4 Untersuhungsgebiet4.1 AbgrenzungDas Untersuhungsgebiet be�ndet sih am Ostrand des östlihen Weinviertels, diesesgehört zur trokenen niederösterreihishen Lösslandshaft. Sie erstrekt sih von derGrenze Österreihs zur Slowakei im Osten bis zur Böhmishen Masse im Westen. ImNorden wird sie durh die Staatsgrenze zu Tshehien, im Süden meist durh die Donau,oder die unter die Molassezone tauhenden Alpen begrenzt, im Bereih des WienerBekens erstrekt sie sih bis nah Gloggnitz. Die östlih angrenzenden Gebiete werdenebenfalls als trokene Lösslandshaft bezeihnet, hierzu zählt das nördlihe Burgenlandund die (nord-)östlihen Nahbarstaaten (vgl. FINK, 1956).Die gröÿte Erhebung des östlihen Weinviertels be�ndet sih im Bereih der LeiserBerge, sie bilden dessen Westgrenze, der Bushberg erhebt sih 491 m. Den tiefstenPunkt bildet die Mündung des Weidenbahs in die Marh mit 146 m und stellt diesüdlihe bzw. östlihe Grenze des Weinviertels dar. Hier mündet auh der Ruÿbah,dessen Einzugsgebiet weite Teile des Marhfeldes beinhaltet, in die Donau, weiterewihtige Vor�uter sind die Zaya und der Weidenbah (vgl. Abb. 16).Der Kranawetberg in Grub stellt einen West-Ost verlaufenden Rüken dar, welherim Norden durh den nah Ebenthal führenden �Langer Grund� - ein Trokental -und im Süden durh einige vom Hirshensprung ebenfalls zur Marh führenden Dellenbegrenzt ist (siehe Abb. 17). Den Ausgangspunkt der Arbeit bildet die Paläolith-StationGrub/Kranawetberg.In der Untersuhung wird die Sheitelhöhe, welhe die Paläolith-Station beinhaltet undder nah Norden exponierte anshlieÿende Hang des Kranawetberges betrahtet (sieheAbb. 18).4.2 Landshaftsgenetishe Entwiklung4.2.1 Präquartäre Entwiklung- GeologieBei den ober�ählih anstehenden Gesteinen im Untersuhungsgebiet handelt es sihvorwiegend um Lössablagerungen. Darunter be�nden sih vorwiegend tertiäre Sedimen-te (siehe Abb. 19), welhe in der Paratethys zur Ablagerung kamen. Im Bereih desinneralpinen Wiener Bekens verlaufen unter den mehrere tausend Meter mähtigenSedimenten die Alpidishen Formationen. Westlih der Washbergzone (einshlieÿlihder Klippenzone) beginnt die autohtone Molassezone (vgl. THENIUS, 1974; FAUPL,2000). -32-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIET

Abbildung 16: Das östlihe Weinviertel 1:500.000 (Quelle: Österreihisher Unterstufe-natlas, ergänzt;)-33-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIET

Abbildung 17: Lage des Kranawetberges und der Paläolithstation 1:25.000 (Quelle:ÖK50, ergänzt)-34-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIET

Abbildung 18: Blik auf den Kranawetberg von N (Quelle: eigene Aufnahme, 2004)Die Erhebungen des Bisambergzuges stellen die ältesten Gesteine dar und zählenzu den Alpidishen Formationen. Sie sind Reste der Flyshzone, welhe weiter nördlihunter jüngere Ablagerungen tauht, was durh den Abbruh des Wiener Bekens erklärtwerden kann (vgl. SCHNABEL, 2002).Die markant aufragenden Kalkklippen im Gebiet von Ernstbrunn, Staatz und Fal-kenstein stellen die markantesten Erhebungen der Washbergzone dar. Die Wash-bergzone besteht vorwiegend aus einzelnen Shuppen, welhe aus Ablagerungen desOber-Jura, der Ober-Kreide bis in das Oligozän entstanden sind, sie wurden auf dieMolassezone aufgeshoben und gehören der allohtonen Mollassezone an (vgl. RÖT-ZEL, 2002).Die Formationen des Wiener Bekens bestehen vorwiegend aus Sedimenten, wel-he ab dem Einbruh des Bekens am Ende des Karpartium im zunähst marinenFaziesbereih (Paratethys) abgelagert wurden. Durh die Abshnürung von der Tethyskam es zur Aussüÿung und der Bildung von lakustrishen Sedimenten. Gegen Ende derpräquartären Entwiklung verladete das Beken zunehmend und überwiegend �uvialeund teilweise terrestrishe Formationen sedimentiert (vgl. THENIUS, 1974; FUCHS,1980; KRENMAYR & SCHNABEL, 2002). Die Sedimente sind lokal bis zu 5.000 mmähtig (vgl. DECKER et al., 2005), im Raum Stillfried/Grub beträgt die Mähtig-keit a. 3.000 m (vgl. RÖGL & SUMMESBERGER, 1978). Das Wiener Beken ist ein-35-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIET

0 10 km

Legende

Pliozän

Pannonium

MistelbacherSchotterkegel

Sarmat

Badenium

Karpartium

Waschbergzone

Kalkklippen

Flysch

Kalkalpen i. allg.

Kristallin i. allg.

Tschechien

Slo

wak

eiGrub

Zistersdorf

Mistelbach

Wien

Wolkersdorf

Hainburg

Gänserndorf

Ernstbrunn

Abbildung 19: Geologishe Übersihtskarte mit abgedektem Quartär (Quelle: THE-NIUS, 1974, Geologishe Karte von Niederösterreih 1:200.000, eigener Entwurf;)-36-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIETtypishes Einbruhsbeken in der Verlängerung der Mur-Mürz-Störung, welhes auhin jüngster Zeit von tektonishen Ereignissen verändert wurde (vgl. DECKER et al.,2005).Die ältesten Sedimente auf den am Bekenuntergrund nah Nordosten streihendenAlpen-Karparten-Bogen werden in das Eggenburgium gestellt. Marine bunte Ton-mergel (Planularia-Shihten) konnten in Tiefbohrungen Groÿknut 5, Mühlberg 13 undReintal 1 nahgewiesen werden (vgl. THENIUS, 1974; FUCHS, 1980).Im Ottnangium wurden vershiedene als Shlier bezeihnete fossilarme Sedimenteund Wehselfolgen von marinen Quarzsanden und Tonmergeln des transgredierendenMeeres abgelagert. Gegen Ende des Ottnangium kam es zur Aussüÿung der Paratethysund Sedimentation von Onophoren führenden Shihten, sie werden mit den Ono-phorashihten der Molasse korreliert (vgl. FUCHS, 1980).Im beginnenden Karpartium wurden im Norden zunähst weitere marine Ablagerun-gen gebildet, wie fossilführende Tonmergel, Sande und Sandsteine, sowie Konglomera-te. Gegen Ende des Karpartium wurden die Korneuburger Shihten (graue Tonmergelin Wehsellagerung mit Sanden) und das Aderklaaer Konglomerat abgelagert (vgl.FUCHS, 1980). Der Einbruh des Wiener Bekens, ein pull-apart-Beken, dürfte a. 17Ma zurük liegen, dadurh veränderten sih die Sedimentationsbedingungen nahhaltigfür die weitere Entwiklung. Die fortlaufende Veränderung des Raumes durh tekto-nishe Prozesse ist bis in das Quartär bewiesen (Senkungszonen Mitterndorfer Senkeund Buhten der Gänserndorfer Flur) (vgl. DECKER et al., 2005), jedoh liegen fürden Bereih nördlih des Marhfelds keine neueren Untersuhungen vor 4.Im Badenium kam es durh weitere Meerestransgression zur Ausbildung der mari-nen Fazies, welhe mit der Bildung des Badener Tegels � ein blaugrauer fossilreiherTonmergel mit Sandlagen � nahgewiesen wurde und Mähtigkeiten von bis zu 2.000m erreiht. Gegen Ende des Badeniums wih das Meer zurük, wodurh an den Rän-dern Shihtlüken ausgebildet wurden, eine durhgehende Sedimentation ist nur imBekeninneren nahgewiesen (vgl. FUCHS, 1980).Die Regressionsphase dauerte nur kurz, am Beginn des Sarmatium überspülte dasMeer das Beken bis an die Ränder und ein ähnliher Faziesbereih wie im Badeni-um stellte sih ein. Die Abnahme von Mikrofossilien und Zunahme von Shneken-und Mushelfaunen deuten auf die fortshreitende Aussüÿung des Meeres und die Ab-shnürung der Tethys von der Paratethys an (vgl. THENIUS, 1974; KRENMAYR &SCHNABEL, 2002).Die Ablagerungen des Pannonium spiegeln die letzte Meerestransgression wieder, dieAblagerungen sind bis zu 1500 m mähtig. Kennzeihnend für die pannonen Sedimente4mündlihe Mitteilung: K. DECKER Februar 2005-37-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIETsind die Brakwassermollusken der Gattung Congeria, weshalb die Sedimente auh alsCongerienshihten bezeihnet werden, marine Faunen fehlen hier vollständig. Wie inden Transgressionzeiten zuvor wurden im Bekeninneren wieder Tone, am BekenrandKonglomerate und im Übergangsbereih dazwishen Sande sedimentiert. Die panno-nishen Tegel (Bsp.: Inzesdorfer Tegel) im südlihen Stadtgebiet von Wien werden inder Ziegelindustrie eingesetzt, im Raum Mistelbah lagerte die Urdonau die Mistelba-her Shotter ab. In Raum Stillfried/Grub sedimentierte die �Blaue Serie�, sie bestehtaus blaugrauen Sanden, Tonmergeln und Tonen mit Shotterlagen und Lignitbändern.Eine dunkle Tonlage und das Ende der Blaufärbung gilt als erster Leithorizont fürErdölbohrungen und markiert die Obergrenze der Formation. Im oberen Pannoniumhat sih das Meer zurükgezogen und das limnish-�uviatile Milieu ist weit verbrei-tet, wobei vor allem auf der Tiefsholle noh Sedimentation stattfand. Den Abshlussder Sedimentation im nördlihen Niederösterreih stellt die �Gelbe� oder auh �BunteSerie� dar, sie tritt an der Tallesbrunner Platte zutage und kann in Stillfried/Gruban den Steilabbrühen zur Marh nah Norden verfolgt werden (Wehsellagerung vonTonen und gelben Sanden). Der Mistelbaher Shotterkegel, welher von der Urdonauam Westrand des Wiener Bekens geshüttet wurde und die Fortsetzung des Holla-brunner Shotterkegels darstellt, stammt ebenfalls aus diesem Zeitraum (vgl. GRILL,1968; THENIUS, 1974; RÖGL & SUMMESBERGER, 1978; FUCHS, 1980).Aus dem Pliozän sind nur wenige Sedimente bekannt. Neben der bunten Lehmse-rie werden vorwiegend kleinere Shottervorkommen entlang der Vor�uter im Wein-viertel (Zaya, Weidenbah und Ruÿbah) in diesen Zeitraum gestellt. Die fossilfreiebunte Lehmserie besteht aus bis zu 100 m mähtigen, roten, gelben und grünen Leh-men,welhe in Muldenlagen abgelagert wurden, die Einstufung basiert auf Vergleihs-annahmen (vgl. KRENMAYR & SCHNABEL, 2002).- GeomorphologieDas Weinviertel kann als Hügelland harakterisiert werden, die Hohlformen stellenvor allem Trokentäler meist ohne rezenten (teilweise periodishen) Vor�uter dar. DieWashbergzone trennt das Weinviertel in den östlihen und den westlihen Teil, alsHöhenzug in der Verlängerung des Bisamberg Zuges. Seit dem Einbruh des WienerBekens bildete sih eine Flähentreppe von den höheren Gebieten im westlihen Rand-bereih zur tiefergelegenen Marhebene im Osten aus. Das östlihe Weinviertel wird indrei morphotektonishe Einheiten gegliedert. Den westlihsten Teil bildet die Wash-bergzone als Randgebirge des Wiener Bekens bis zum Bisamberg- bzw. Shratten-bergbruh, im Osten folgt danah die Hohsholle, welhe von der den östlihsten Teilbildenden Tiefsholle durh das Bruhsystem des Steinbergbruhs getrennt ist. Die-38-

4 UNTERSUCHUNGSGEBIETHohsholle wird in den nördlihen Teil der Mistelbaher Sholle (vorwiegend Unte