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Ein Bodenprofil im
Naturschutzgebiet „Wiesen am Hirtenborn“, Oberdiebach
(Hunsrück, Rheinland-Pfalz, SW-Deutschland)
Matthias C. GriMM, alexander r. streb und bastian e. W. W. Gri MM
Kurzfassung
Die Untersuchung eines 2 m mächtigen Bodenprofils auf einem Wiesengrundstück im NSG „Wiesen am Hirten-
born“ in Ober diebach (Huns rück, Rhein land- Pfalz, SW- Deutsch land) erg ab eine Drei gliederung in Zersatz bildungen
der mesozoisch-tertiären Ver witterungs decke (MTV) im Liegenden, Pelosol-Pseud gley-Frost böden im mittleren und
Braun erde bildungen auf äolischem und mit Bims tuff ver mischtem Material im hangenden Profil teil. Die MTV wird
als prä-rupelisch, der Pelosol-Pseudo gley-Frost boden als mittel pleistozän ein gestuft. Das Sediment der Braun erde
enthält Sanidin und Magnetit des Laacher See-Bims tuffs (12.900 Jahre BP) und wurde im Würm ab ge lagert. Die
beobachteten Boden gefüge, das Fehlen von acker bau lichen Bearbeitungs spuren, die fehlende Grob durch wurzelung,
die aus ge prägte Gras narbe sowie die historisch-morphologischen Gegeben heiten lassen den Schluss zu, dass die Ent-
wicklung des Wiesen geländes mehrere hundert Jahre bis einige tausend Jahre zurückreicht und sich möglicher weise
aus einem nach eis zeit lichen natürlichen Weide rasen ent wickelt hat.
Abstract
A soil profile in the nature reserve “Wiesen am Hirtenborn”, Oberdiebach
(Hunsrück, Rhineland-Palatinate, SW-Germany)
Investigations on a 2 m thick soil profile on a grassland site in the nature reserve “Wiesen am Hirten born” WSW
Ober diebach (Huns rück, Rhine land-Palatinate, SW-Germany) revealed a sub division in the Mesozoic-Tertiary
weathering cover (MTV) at the base, overlain by a Vertisol-Gelic Pseudo gleysol and younger Cambisol with mixed
eolian and pumice sediment-substratum. The MTV is pre-Rupelian, the Pelosol Middle Pleistocene. The Cambisol
contains Sanidine and Magnetite of the middle and upper Laacher See-Tephra (12,900 a BP) and was deposited in
the Wurmian. The observed soil structure, the lack of traces of agricultural cultivation, the lack of coarse rooting, the
pronounced sward and historical-morphological considerations allow the conclusion that the development of the
grassland area goes back several hundred years to several thousand years and may have developed from a post-glacial
natural pasture lawn.
Key words
Mesozoic-Tertiary weathering cover, Pelosol, Cambisol, Laacher See-Tephra, grassland, natural pasture lawn
7
Mainzer naturwiss. Archiv 57 S. 7–16 3 Abb. Mainz 2020
Matthias C. GriMM, alexander r. streb und bastian e. W. W. Gri MM Ein Bodenprofil im Naturschutzgebiet „Wiesen am Hirtenborn“, Oberdiebach
führenden, siltigen bis schwach sandigen
Schiefern (so ge nannte „Hunsrück schiefer“)
und Silt- bis Fein sand steinen, die litho strati-
graphisch der mittleren Kaub-Formation
(Unter devon, Emsium, Zlichovium, Ulmen-
Gruppe) des Wisper-Trogs zu zu ordnen sind
(sChin dler et al. 2002, MittMeyer 2008).
Die Simmerner Mulde und die Hunsrück-
hoch fläche sind Teile einer alt tertiären Rumpf-
fläche (R1-Fläche sensu QuitzoW 1982). Auf
dieser Rumpf fläche hat sich spät kretazisch
bis paläo gen eine tief gründige Ver witterungs-
decke ge bildet, die man als mesozoisch-ter-
tiäre Ver witterungs decke (MTV) be zeichnet
(Felix-henninGsen 1990). Sie ist in der Sim-
merner Mulde nur noch in Teilen erhalten,
da sie im Simmer bach- und Gulden bach-Ein-
zugs be reich bereits während des An stiegs des
Meeres spiegels vom Mainzer Becken aus mit
der dritten Rupel-Trans gression weit gehend
aus geräumt wurde (zöller 1984, GriMM &
GriMM 2003).
fällig, da der geologische Unter grund aus
silizi klastischen Gesteinen besteht, auf denen
sich üblicher weise saure Boden ver hältnisse
ein stellen. Zur Klärung der Boden ver hältnisse
wurde im Juli 2020 auf dem Grund stück eine
2 m tiefe Ramm kern sondierung (RKS) ab-
ge teuft. Die Lage der Bohrung ist in Ab bil-
dung 1 dar ge stellt. Die RKS er schließt ein
komplexes Boden profil, das einige Besonder-
heiten auf weist, die im Folgenden er läutert
werden.
Das Grundstück der RNG liegt im Huns rück
in einer Höhe von 450 bis 455 m NN am Ost-
ende der sogenannten „Simmerner Mulde“. Es
ist nicht bis sehr schwach geneigt. Die natur-
räum liche Einheit der Simmerner Mulde
wird im Süden durch den Quarzit rücken des
Binger Waldes begrenzt und geht im Norden
in die Hunsrück hoch fläche über (Meynen &
sChMith üsen 1957). Der geologische Unter-
grund be steht aus einer Wechsel lagerung
von schwarz grauen, teil weise Kiesel gallen-
8
2. Methodik
Im Rahmen der Feldarbeiten wurde am
28.07.2020 auf dem Wiesen grund stück der
RNG im Natur schutz gebiet „Wiesen am
Hirten born“ bei Ober die bach (UTM 32U
E408869,8 N5541119,4) eine 2 m tiefe Ramm -
kern sondierung im Bohr durch messer 80-
60 mm ab ge teuft. Die Bohr kern an sprache wur-
de un mittel bar an der Bohr stelle durch die Au-
toren durch ge führt (siehe Abb. 2). Die Boden-
an sprache und Kalk gehalts bestimmungen im
Ge lände er folgten in An lehnung an die KA 5
(ad-hoC-arbeitsGruppe boden 2005). An-
schließend wurde der Bohr kern ent sprechend
der vor liegenden Bohr kern an sprache schicht-
weise be probt. Es wurden ins ge samt 8 Proben
(ODB 1 bis ODB 8) ent nommen.
Von den entnommenen Proben wurden im
Labor Teil proben ge bildet und bei 50 °C in
einem Trocken schrank ge trocknet. Die Teil-
proben wurden an schließend vor sich tig mit
9
1. Einleitung
Die Rheinische Naturforschende Gesellschaft
(RNG) ist Eigentümerin des Wiesen grund-
stücks „Das Ginsterröschen“ (Gemarkung
Oberdiebach, Flur 16, Flurstück 35/1). Das
unter suchte Grund stück ist Teil eines größeren
Wiesen geländes mit einzelnen Bäumen im Na-
tur schutz gebiet „Wiesen am Hirten born“. Es
wird von einem historischen, möglicher weise
römisch bis mittel alter lich an ge legten Weg ge-
kreuzt, der u. a. in Luft bildern gut er kenn bar ist.
Auf der Wiese sind mehrere Pflanzen arten
an zu treffen, die nach ellen berG et al. (2001)
als Basen- und Kalk an zeiger zu be werten sind
(tWeraser in lit.), z. B. Bromus erectus, Buni-
um bulbocastanum, Filipendula vulgaris, Koeleria
macrantha, Lathyrus sylvestris, Melampyrum cri-
statum, Primula veris, Sanguisorba minor, Sca-
biosa columbaria und Trifolium montanum. Das
Auftreten dieser Arten der Reaktions zahlen
8 und 9 nach ellen berG et al. (2001) ist auf-
Abb. 1: Lage der durchgeführten Bohrung bei Oberdiebach (UTM 32U E408869,8 N5541119,4). Abb. 2: Bodenprofil der Bohrung RKS 1, „Das Ginsterröschen“ (Gemarkung Oberdiebach, Flur 16, Flurstück 35/1).
Baum
Wald
Historischer Weg
Legende
N
RKS 1 München
Frankfurt a. M.
Arbeitsgebiet
BERLIN
Köln Leipzig
Hamburg
RKS 1
0,00 m GOK
0,00
-1,00
-2,00
m GOK
0,10
1,40
.
0,20
.
1,20
.
.
.
.
.
0,30
0,40
0,50
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.2,00
Schluff, lehmig, feinsandig, stark humos, stark durchwurzelt,
schwach kalkig, weich, dunkelbraun, Grasnarbe
Schluff, lehmig, feinsandig, stark humos, schwach kalkig,
krümelig, dunkelbraun, Mutterboden Ah-Horizont
Schluff, lehmig, sandig, schwach feinkiesig, sehr schwach
humos, sehr schwach kalkig, krümelig, mittelbraun, Bhv-Horizont
Lehm, schluffig, mittel kiesig, kalkfrei, enthält Quarzstücke,
halbfest, hellgelblichbraun, IICv-Horizont
Lehm, schwach tonig, kalkfrei, halbfest, beige, rostfleckig,
IIP-Sw-Horizont
Lehm, schwach bis mittel tonig, kalkfrei, Polyedergefüge,
halbfest, ocker-beige-marmoriert, IIP-Sd-Horizont / Schieferzersatz
Lehm, schluffig, stark kiesig, kalkfrei, steif bis halbfest,
ocker-beige-braun meliert, tertiärer Schieferzersatz
Lehm, schluffig + Quarzitschiefer, kalkfrei, halbfest bis fest,
oliv-ocker gestreift, tertiärer Schieferzersatz / Festgestein
ODB 6 1,20
ODB 8 2,00
ODB 1 0,10
ODB 2 0,20
ODB 3 0,40
ODB 4 0,50
ODB 5 0,80
ODB 7 1,40
RKS 1
0,00 m GOK
0,00
-1,00
-2,00
m GOK
0,10
1,40
.
0,20
.
1,20
.
.
.
.
.
0,30
0,40
0,50
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.2,00
Schluff, lehmig, feinsandig, stark humos, stark durchwurzelt,
schwach kalkig, weich, dunkelbraun, Grasnarbe
Schluff, lehmig, feinsandig, stark humos, schwach kalkig,
krümelig, dunkelbraun, Mutterboden Ah-Horizont
Schluff, lehmig, sandig, schwach feinkiesig, sehr schwach
humos, sehr schwach kalkig, krümelig, mittelbraun, Bhv-Horizont
Lehm, schluffig, mittel kiesig, kalkfrei, enthält Quarzstücke,
halbfest, hellgelblichbraun, IICv-Horizont
Lehm, schwach tonig, kalkfrei, halbfest, beige, rostfleckig,
IIP-Sw-Horizont
Lehm, schwach bis mittel tonig, kalkfrei, Polyedergefüge,
halbfest, ocker-beige-marmoriert, IIP-Sd-Horizont / Schieferzersatz
Lehm, schluffig, stark kiesig, kalkfrei, steif bis halbfest,
ocker-beige-braun meliert, tertiärer Schieferzersatz
Lehm, schluffig + Quarzitschiefer, kalkfrei, halbfest bis fest,
oliv-ocker gestreift, tertiärer Schieferzersatz / Festgestein
ODB 6 1,20
ODB 8 2,00
ODB 1 0,10
ODB 2 0,20
ODB 3 0,40
ODB 4 0,50
ODB 5 0,80
ODB 7 1,40
Matthias C. GriMM, alexander r. streb und bastian e. W. W. Gri MM Ein Bodenprofil im Naturschutzgebiet „Wiesen am Hirtenborn“, Oberdiebach
11
das unter suchte Material aus Quarz (> 80 %),
daneben treten unter ge ordnet Feldspäte auf
(Albit-Oligoklas und Sanidin, zu sammen ca.
5-10 %), weiter hin in Spuren Magnetit (vgl.
Abb. 3). Kleine, ober flächlich goethiti sierte
Magnetit oktaeder lassen sich auch makrosko-
pisch nach Ab trennung mit einem Magneten
nach weisen.
Fossiler Pelosol-Pseudogley:
Unter der Braunerde folgen zwei lehmige,
kalk freie Horizonte bis in 1,20 m Tiefe. Der
obere, 0,1 m mächtige Horizont IIP-Sw (Pro-
be ODB 4) besteht aus einem beigen, rost-
fleckigen, z. T. mangan fleckigen, schwach to-
nigem Lehm. Darunter wurde ein ocker-beige
marmorierter, z. T. schwarz fleckiger, schwach-
bis mitteltoniger Lehm er bohrt (Horizont
IIP-Sd), der ein schwach bis deutlich aus ge-
prägtes Polyeder ge füge auf weist (Probe ODB
5 + ODB 6). Die Boden be schreibung weist
typische Merk male eines Pelosol-Pseudo gleys
auf, wobei der ehemalige Ah-Ober boden-
horizont und der höchste Teil des Sw-Hori-
zontes fehlen, bzw. durch die über lagernden
Braun erde bildungen über prägt wurden. Im
Liegenden zeigt sich ein un scharfer Über gang
in den Schiefer zer satz.
Die XRD-Untersuchungen der Probe ODB 6
ergaben, dass diese neben reich lich Quarz
und ca. 10-20 % Feld spat (Albit-Oligo klas
und Mikro klin) mindestens ca. 25 % Ton-
minerale ent hält. Dabei dominieren Ib-Chlo-
rit (Mn-Klino chlor) und 2M-Illit zu gleichen
Teilen über Kaolinit. Zu sätz lich lassen sich
etwas Goethit und Spuren von Krypto melan
nach weisen (vgl. Abb. 3).
Schieferzersatz:
Ab ca. 1,2 m Teufe besteht das Material aus
einem schluffigen Lehm mit Über gängen in
einen zer setzten, oliv-ocker gestreiften Schie-
fer. Der schluffige Lehm (Probe ODB 7)
zeigt kein Gefüge und ist ocker-beige-braun-
meliert. Er ent hält viele Schiefer komponenten
in Kies korn größe. Der Über gang zum Lie-
genden ist un scharf. Ab etwa 1,40 m ist ein
deut liches Schiefer ge füge er kenn bar, das
Unter suchungen (XRD) mit Hilfe eines
Universal-Röntgen diffrakto meters Seifert
Analytical X-Ray durchgeführt (vgl. Abb. 3).
Jede Probe wurde zu sätz lich mittels ei-
nes Hand magneten auf potenziell ferro-
magnetische Be stand teile unter sucht.
Die Untersuchung der Proben ODB 2 und
ODB 3 auf ihren TOC-Gehalt (TOC = total
organic carbon) er folgte über ein kommer-
zielles Labor (Labor Dr. Graner & Partner
GmbH, Nieder lassung Rhein-Main).
3. Ergebnisse
Das untersuchte Profil weist eine deutliche
Drei tei lung auf (vgl. Abb. 2):
Braunerde auf pleistozänen Deckschichten:
Unter der 10 cm mächtigen Gras narbe hat
sich eine gering mächtige Braun erde mit ei-
nem Ah/Bhv/IICv-Profil ent wickelt. Der
hell gelb lich braune IICv-Horizont ist strati-
graphisch bereits dem liegenden Substrat zu-
zu ordnen.
Das Fein boden material der Boden horizonte
Ah und Bhv besteht aus krümeligem, fein-
sandigem lehmigem Schluff, der Bhv-Hori-
zont ist schwach fein kiesig, der Cv-Horizont
mittel kiesig, wobei die Kies komponenten
aus auf ge arbeiteten Horn stein-Konkretionen
(den so ge nannten „Kiesel gallen“), Eisen-
Mangan-Konkretionen und un ver witterten
Schiefer stückchen be stehen. Die aus den
TOC-Gehalten berechneten Humus an teile
be tragen im Ah-Horizont 4,5 % (TOCODB2
= 2,6 % TS) (TS = Trockensubstanz) und
im Bhv-Horizont 0,9 % (TOCODB3= 0,51 %
TS). Das Material enthält im Ah und Bhv-
Horizont einen zur Basis hin ab nehmenden
geringen bis sehr geringen Kalk ge halt von ca.
1-2 %, der sich so wohl über den Salz säure test
im Gelände, als auch mittels der Karbonat-
bombe und röntgeno graphisch nach weisen
lässt. Der IICv-Horizont ist kalk frei und be-
reits stark sauer (pH = 4,2). Die XRD-Unter-
suchungen der Probe ODB 2 er gaben einen
nur geringen Ton mineral an teil, bestehend aus
2M-Illit und Kaolinit. Über wiegend besteht
10
säure (31 %) ver wendet. Die Eich substanzen
Calcit (99,2 %), Dolomit Gießen-Berg werks -
wald (88,89 % Dolomit, 11,11 % Calcit) und
Quarz (pegmatitischer Quarz ohne Einschlüsse)
stammen aus früheren Untersuchungen.
Weiterhin wurden an den Proben ODB 2,
ODB 6 und OD B 8 zur Bestimmung der mi ne ra-
lo gischen Zu sammen setzungen am Institut für
Geo wissen schaften röntgen diffrakto metrische
einem Achat mörser zer kleinert. Von jeder Teil-
probe wurde ein kleiner Teil (0,70 g) zur Be-
stimmung des Karbonat ge haltes ab ge wogen.
Die Karbonat ge halts be stimmung er folgte mit-
tels einer Karbonat bombe nach Müller &
Gastner (1971) und Verfeinerung der Methodik
durch zusätzliche Kalibrierung mit Dolomit-
Calcit- und Dolomit-Calcit-Quarz-Gemischen
(GriMM 1991). Als Säure wurde technische Salz -
Abb. 3: Röntgendiffraktrometer-Analysen (XRD) von drei Proben aus der durchgeführten Bohrung RKS 1. ODB 2
(0,1-0,2 m u GOK) stammt aus der Braunerde-Deckschicht, ODB 6 (0,8-1,2 m u GOK) aus dem Pelosol-Pseudogley
und ODB 8 (1,4-2,0 m u GOK) aus der MTV.
Verwendete Abkürzungen: Ab = Albit-Oligoklas, Birn = Birnessit, Do = Dolomit, Kryp = Kryptomelan, Mag =
Magnetit, Mik = Mikroklin, Pyr = Pyrolusit, Ru = Rutil, San = Sanidin.
Illit-2M
Illit-2M Quarz
Quarz (101)
Calcit (104)
Mag/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Ab/San
Ab
San Ab (002)/San
Mag/Illit-2M
Quarz
Kaolinit
Kaolinit (100)
Quarz
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
ODB 2
Illit-2M
Illit-2M
Quarz
Quarz (101)
Illit-2M/Mik
Quarz
Quarz/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Ab
Mik (002) Ab (002)
Illit-2M
Quarz
Kaolinit (100)
Quarz
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M/Ab
Illit-2M
Illit-2M
Chlorit-1M
Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit (002/111)
Chlorit
Chlorit
Goethit
Illit-2M
Goethit
Kaolinit
Goethit
Kaolinit
Kaolinit
Quarz/Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit
Kaolinit
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
Ab
Ab
Ab
Ab
Illit-2M
Goethit
ODB 6
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
Illit-2M
Illit-2M
Quarz
Quarz (101)
Illit-2M
Quarz
Quarz/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Mik/Ru Ab (002)
Illit-2M
Quarz
Kaolinit (100)
Quarz
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M/Ab
Illit-2M
Illit-2M
Chlorit-1M
Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit (002/111)
Chlorit
Chlorit
Illit-2M
Goethit/Ru
Kaolinit
Kaolinit
Chlorit
Kaolinit
Kaolinit
Ab
Ab
Goethit
ODB 8
Do
Ru
Ru
2Θ
Intensität
Intensität Intensität
San
San
Pyr
Pyr
Pyr
Kryp
Birn
Birn
Birn
Birn
Kryp
Kryp
Kryp
Bir/Kryp
Kryp
Kryp
Illit-2M
Illit-2M Quarz
Quarz (101)
Calcit (104)
Mag/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Ab/San
Ab
San Ab (002)/San
Mag/Illit-2M
Quarz
Kaolinit
Kaolinit (100)
Quarz
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
ODB 2
Illit-2M
Illit-2M
Quarz
Quarz (101)
Illit-2M/Mik
Quarz
Quarz/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Ab
Mik (002) Ab (002)
Illit-2M
Quarz
Kaolinit (100)
Quarz
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M/Ab
Illit-2M
Illit-2M
Chlorit-1M
Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit (002/111)
Chlorit
Chlorit
Goethit
Illit-2M
Goethit
Kaolinit
Goethit
Kaolinit
Kaolinit
Quarz/Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit
Kaolinit
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
Ab
Ab
Ab
Ab
Illit-2M
Goethit
ODB 6
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
Illit-2M
Illit-2M
Quarz
Quarz (101)
Illit-2M
Quarz
Quarz/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Mik/Ru Ab (002)
Illit-2M
Quarz
Kaolinit (100)
Quarz
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M/Ab
Illit-2M
Illit-2M
Chlorit-1M
Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit (002/111)
Chlorit
Chlorit
Illit-2M
Goethit/Ru
Kaolinit
Kaolinit
Chlorit
Kaolinit
Kaolinit
Ab
Ab
Goethit
ODB 8
Do
Ru
Ru
2Θ
Intensität
Intensität
Intensität
San
San
Pyr
Pyr
Pyr
Kryp
Birn
Birn
Birn
Birn
Kryp
Kryp
Kryp
Bir/Kryp
Kryp
Kryp
Illit-2M
Illit-2M Quarz
Quarz (101)
Calcit (104)
Mag/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Ab/San
Ab
San Ab (002)/San
Mag/Illit-2M
Quarz
Kaolinit
Kaolinit (100)
Quarz
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
ODB 2
Illit-2M
Illit-2M
Quarz
Quarz (101)
Illit-2M/Mik
Quarz
Quarz/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Ab
Mik (002) Ab (002)
Illit-2M
Quarz
Kaolinit (100)
Quarz
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M/Ab
Illit-2M
Illit-2M
Chlorit-1M
Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit (002/111)
Chlorit
Chlorit
Goethit
Illit-2M
Goethit
Kaolinit
Goethit
Kaolinit
Kaolinit
Quarz/Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit
Kaolinit
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
Ab
Ab
Ab
Ab
Illit-2M
Goethit
ODB 6
10 20 30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
Illit-2M
Illit-2M
Quarz
Quarz (101)
Illit-2M
Quarz
Quarz/Illit-2M
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Quarz
Ab
Mik/Ru Ab (002)
Illit-2M
Quarz
Kaolinit (100)
Quarz
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M
Illit-2M/Ab
Illit-2M
Illit-2M
Chlorit-1M
Chlorit-1M
Chlorit
Kaolinit (002/111)
Chlorit
Chlorit
Illit-2M
Goethit/Ru
Kaolinit
Kaolinit
Chlorit
Kaolinit
Kaolinit
Ab
Ab
Goethit
ODB 8
Do
Ru
Ru
2Θ
Intensität Intensität
Intensität
San
San
Pyr
Pyr
Pyr
Kryp
Birn
Birn
Birn
Birn
Kryp Kryp
Kryp
Bir/Kryp Kryp
Kryp
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Matthias C. GriMM, alexander r. streb und bastian e. W. W. Gri MM Ein Bodenprofil im Naturschutzgebiet „Wiesen am Hirtenborn“, Oberdiebach
von van den boGaard et al. (1989) im Profil
der Kärlicher Pleistozän ab folge sind die jüngs-
ten Pseudo gleye dort jedoch mit ca. 650.000
Jahren deut lich älter und in den Cromer-
Komplex (unteres Mittelpleistozän) zu stellen.
Anzeichen für eine Einwehung von Löss
sind im unter suchten Profilbereich nicht vor-
handen. Auch fanden außer Ver lagerungen
von Eisen und Mangan und der damit ver-
bundenen Bildung von Goethit und Mangan-
mineralen (wahr schein lich haupt sächlich
Krypto melan) keine Mineral neu bildungen
statt. Die Sesqui oxide wurden dabei bei
der Pelosol-Ent wick lung zu nächst auf den
Außen flächen der Polyeder ab ge lagert. Bei
der Pseudo ver gleyung wurden sie je doch teil-
weise wieder ge löst und im IIPSd-Horizont in
die Zentren der Polyeder ver lagert. Zu sätz lich
fand nun auch im IIPSw-Horizont eine Bil-
dung von Fe-Mn-Oxiden statt, die zur Mar-
morierung dieses Boden horizontes ge führt hat.
Die Oberkante des Nassboden-Abschnitts
wird durch den mittelkiesigen Horizont
zwischen 0,3 und 0,4 m unter GOK (Gelän-
deoberkante) gebildet. Die Kies komponenten
dieses Horizontes bestehen aus hell grauen
sandigen Horn steinen auf ge arbeiteter Kiesel-
gallen, un ver witterten Bruch stücken aus den
Schiefern der Kaub-Formation und einzel-
nen kleinen Eisen-Mangan konkretionen.
Die Kiesel gallen-Konkretionen wurden bei
der Bildung der MTV und der damit ver-
bundenen Rumpf flächen bildung in den
obersten Boden schichten inner halb der
Oxidations zone an ge reichert und von dort
unter periglazialen Bedingungen gemein-
sam mit sonstigen gröberen Komponenten
durch Frost hub an die Ober fläche ver lagert.
Ähn liche Bildungen sind in den Tundren-
regionen der Erde weit ver breitet zu beob-
achten. Da die Boden horizonte von 0,4 bis
1,2 m unter GOK nahezu kies frei sind, kann
an ge nommen werden, dass diese zu mindest
teil weise von der sommer lichen Auf tau phase
er fasst wurden und im Ver hält nis zur Ober -
fläche in ver gleich barer Tiefe lagen wie heute.
Mineralneubildungen im Auftaubereich von
Perma frost böden sind weit gehend auf die
Neu bildung von Lepido krokit (γ-FeOOH)
aus der Ver witterung eisen haltiger Minerale
stoff ver hältnisse an, mit einer Lösung von
zwei wertigem Eisen und Mangan im redu-
zierenden Milieu und der Aus fällung als drei-
wertigem Eisen (Goethit) bzw. vier wertigem
Mangan (Pyro lusit) im oxidierenden Milieu.
Birnessit und Kryptomelan zeigen eben falls
klein räumig wechselnde Sauer stoff ver hältnisse
an, wobei Birnessit eher im reduzierenden
und Kryptomelan eher im oxidierenden Mi-
lieu ent steht. Es ist un sicher, ob die Bildung
dieser Minerale mit der Entstehung der MTV
oder mit einer jüngeren Boden bildung zu-
sammen hängt.
Die Herkunft des Dolomits ist unklar. Er könnte
jedoch durch bakterielle Neu bildungen un-
ter Sulfat-reduzierenden Bedingungen ent-
standen sein (Krause et al. 2012) und wäre
dann mit der Über gangs zone der MTV zwi-
schen Reduktions zone und Oxidations zone
genetisch ver knüpft. Dies würde auch erklären,
warum er in den höheren Profil bereichen fehlt.
Die MTV umfasste ursprünglich wahr schein-
lich das gesamte er bohrte Profil ab 0,3 m Tie-
fe. Deshalb ist die mineralogische Zusammen-
setzung der Probe ODB 6 auch weit gehend
mit der der tiefer gelegenen Probe ODB 8
ver gleich bar. ODB 6 ent hält jedoch mehr
Quarz, mehr Feld spat, mehr Goethit und im
Ver hältnis mehr Kaolinit, jedoch weniger Illit
und Chlorit, kein Dolomit, kein Pyrolusit und
kein Birnessit.
Fossiler Pelosol-Pseudogley:
Der Profilabschnitt zwischen 0,3 und 1,2 m
Teufe zeigt durch sein Polyeder gefüge eine
jüngere Über prägung zu einem Pelosol
(buntem Ton boden) an, auf dem sich durch
Stau wasser ein Pseudo gley ent wickelt hat.
Die Ent wicklung dieses Bodens auf den Zer-
satz bildungen der MTV erfolgte unter peri-
glazialen Bedingungen während des Pleisto-
zäns und wurde durch den hohen Fein korn-
an teil der MTV be günstigt. Ver gleich bare, als
peri glaziale Nass böden be zeichnete Bildun-
gen treten im Rheinischen Schiefer gebirge
und im Rhein-Main-Raum an mehreren Stel-
len auf und wurden von bibus (1974) ins obe-
re Mittel pleisto zän (Riß-Kalt zeit, 126.000 bis
300.000 a) ge stellt. Nach den Unter suchungen
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Fe-Rhipido lith auf (Felix-henninGsen 1990),
bei dem es sich zu mindest teilweise um einen
2M-Chlorit handeln sollte (WalKer 1993).
Der frische, unverwitterte Hunsrück schiefer
wurde im unter suchten Profil nicht er bohrt.
Bei dem an ge troffenen Gestein handelt es
sich viel mehr um Schiefer zer satz mit deut-
licher Auf lockerung und farb licher Alterati-
on. Im Schiefer zer satz ist die mineralogische
Zusammen setzung des ehemaligen Schiefers
noch gut er kenn bar. Das Material besteht
haupt säch lich aus Quarz, Plagioklas (Albit-
Oligoklas), Kali feld spat (Mikro klin), 2M-Illit
und Rutil. Gut kristallisierter IIb-Chlorit lässt
sich jedoch nicht mehr nach weisen. Statt-
dessen treten bereits in der tiefsten Probe
ODB 8 Ib-Mn-Klino chlor und Kaolinit auf.
Auch ent halten die unter suchten Proben kei-
nen Pyrit oder andere sulfidische Erze. Statt-
dessen sind Goethit und die Mangan minerale
Birnessit, Pyrolusit und Kryptomelan vor-
handen. Birnessit ist das am weitesten ver-
breitete Mangan mineral in Böden (Chen et
al. 1986).
Die Zersatzbildungen des Hunsrückschie-
fers im Unter suchungs bereich werden von
Felix-henninGsen (1990, 2018) als Ergebnis
einer tief gründigen chemischen Ver witterung
unter tropischen bis sub tropischen humiden
Klima bedingungen gedeutet und als meso-
zoisch-tertiäre Ver witte rungs bildungen (MTV)
be zeichnet. Ähn liche, gleich alte Tiefen ver-
witterungen sind auch aus anderen Gebie-
ten in Mittel europa be kannt. In der Nieder-
hessischen Tertiär senke ent sprechen sie z. B.
dem prä-ober eozänen Mar dorf-Paläo boden
(ritzKoWsKi 2011). Die Entstehung der MTV
im Unter suchungs bereich ist auf grund der
zeit lichen Ein stufung der ein gangs ge nannten
Trans gressions horizonte als prä-ober rupelisch
ein zu stufen (älter als 29 Mill a). Die MTV
wird von Felix-henninGsen (1990) in einen
Reduktions horizont im Liegenden und einen
Oxidations horizont im Hangenden unter-
gliedert. Die beobachteten Bildungen von
Ib-Mn-Chlorit und Kaolinit sind typisch für
die reduzierenden Bedingungen im höhe-
ren Profil ab schnitt der Reduktions zone. Die
Bildungen von Goethit und Pyrolusit zei-
gen dagegen klein räumig wechselnde Sauer-
durch eine oliv-ocker farbene Streifung nach-
ge zeichnet wird (Probe ODB 8). Trotz des
er kenn baren Gefüges ist das Gestein so stark
zer setzt, dass es sich in berg feuchtem Zu stand
leicht zu münz großen Stücken zer bröckeln
lässt. Die Schiefer stücke sind intern meist oliv
ge färbt, auf den Außen flächen, ins besondere
aber auf den ehemaligen Schiefer flächen, mit
ocker farbenem Fein material belegt und wei-
sen dort z. T. schwarze Flecken auf.
Der Schieferzersatz ist kalkfrei, enthält je-
doch nach den Aus wer tungen der Kar bo nat-
bomben ver suche geringe Mengen an Dolomit
(1-3 %). Der Dolomit lässt sich auch röntgen-
diffraktro metrisch nach weisen. Die XRD-
Unter suchungen der Probe ODB 8 ergaben,
dass die Probe weniger Quarz (weniger als
50 %) und deut lich weniger Feld spat (dabei
mehr Albit-Oligo klas als Mikroklin) ent hält,
als die Probe ODB 6, je doch reich lich Ton-
minerale. Die Ton minerale bestehen haupt-
säch lich aus 2M-Illit und Ib-Chlorit. Kaolinit
tritt nur unter ge ordnet auf. Neben Dolomit
konnten die Mangan minerale Birnessit, Pyro-
lusit und Kryptomelan sowie in Spuren Goe-
thit und Rutil nach ge wiesen werden.
4. Diskussion und Schlussfolgerungen
Aus der Dreiteilung des Profils, den Boden-
strukturen und der mineralogischen Zu sam-
men setzung lassen sich Hin weise auf die
Boden ent wicklung und die Strati gra phie der
Ab folge ab leiten.
Schiefer und Schieferzersatz:
Die im Untergrund des Untersuchungsgebie-
tes an stehenden Hunsrück schiefer der Kaub-
Formation bestehen haupt säch lich aus Quarz,
Plagioklas, Kali feldspat, Muscovit-Illit und
Chlorit sowie akzessorischen Bestand teilen
wie Rutil, Pyrit und Apatit (MosebaCh 1954,
eCKhardt 1954, Felix-henninGsen 1990). Bei
dem als Muscovit-Illit bezeichneten Mineral
handelt es sich um den in devonischen Gestei-
nen im Rheinischen Schiefer gebirge typischen,
gut kristallisierten 2M-Illit der anchi meta-
morphen Zone. Chlorit tritt als tri okta edrischer
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Matthias C. GriMM, alexander r. streb und bastian e. W. W. Gri MM Ein Bodenprofil im Naturschutzgebiet „Wiesen am Hirtenborn“, Oberdiebach
5. Danksagung
Wir bedanken uns bei der Rheinischen Natur-
forschenden Gesell schaft für die Genehmi-
gung zur Durch führung einer Bohrung auf
deren Wiesen grund stück in Ober die bach.
Weiter hin danken wir Herrn Dr. Tobias hä-
Ger und Herrn Ralf MeFFert (beide Institut
für Geo wissen schaften der Universität Mainz)
für die Durch führung der XRD-Analysen und
die Hilfe bei deren Aus wertung. Bei Frau Prof.
Dr. Kirsten GriMM, Mainz bedanken wir uns
für die viel fältige Unter stützung. Ebenso sei
Herrn Jason-Jeremy ForM berG, Mainz für die
kritische Durch sicht des Manuskripts ge dankt.
Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen deChent hat uns
auf die basen- und kalk an zeigende Flora hin-
ge wiesen, die Frau Mag. biol. Enikö tWeraser
dankens werter weise in einer kommentierten
Liste zu sammen ge stellt hat.
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Während die in den ver gangenen Jahren und
Jahr zehnten an ge legten um gebenden Wege
(mit Schwarz decke und Natur stein schotter)
rand lich den Ober boden durch mischen und
darauf auf liegen, sind die zentralen Bereiche
der Wiesen frei von Materialien anthropo-
gener Herstellung und Nutzung. Es fehlen
auch Hin weise auf starke Ver buschung, Be-
wuchs mit Bäumen oder Wald wirt schaft,
ob wohl ein sehr lockerer Baum be stand mit
einzelnen Eichen und Koniferen heute vor-
handen ist. In diesen Fällen müssten inner-
halb des Boden profils Wurzel spuren sicht bar
sein, röhren artige Strukturen, die mit Humus
aus ge füllt sind. Der Gemarkungs name „Am
Hirten born“ deutet auf eine Nutzung der Flä-
chen durch Be wei dung hin.
Die zeitliche Zuordnung des eingangs er-
wähnten alten, von Boden und Gras narbe
über deckten Weges, der am Rand des unter-
suchten Areals er kenn bar ist, ist bis lang nicht
er folgt. Dieser befestigte Weg könnte im
Mittel alter an gelegt worden, aber auch römi-
schen oder sogar keltischen Ur sprungs sein.
Eine An bindung an historisch bekannte re-
gionale Wege netze ist auf grund der Lage und
Orientierung des Weges denk bar.
Bei den unmittelbar anschließenden und
land wirt schaft lich genutzten Flur stücken sind
keine Hin weise auf den weiteren Ver lauf des
Weges vor handen. Dies deutet darauf hin,
dass das unter suchte Gelände seit der An lage
des befestigten Weges (mindestens seit einigen
Jahr hunderten) nicht mehr ver ändert wurde.
Im Holozän gab es noch keine strikte Trennung
zwischen Offen land und Wald (Küster 1992,
vera 1997). Das Fehlen der anthropogenen
Komponenten und der acker bau lichen Bearbei-
tungs spuren sowie von Grob wurzeln, bzw. de-
ren Wurzel röhren, ver bunden mit der hohen
Mächtig keit der Grasnarbe und dem krüme-
ligen Ge füge (geringe Boden ver dichtung) der
oberen Boden schichten, lässt den Schluss zu,
dass die unter suchte Fläche mindestens seit
einigen Jahr hunderten, möglicher weise sogar
seit einigen Jahr tausenden, als Offen land ent-
wickelt war. Es könnte sich tat säch lich um ein
Relikt eines nach eis zeit lichen natür lichen
Weide rasens handeln, für den der Bewuchs mit
einzelnen Bäumen gerade zu charakteristisch wäre.
wiegend aus quarz haltigen Ver grusungen der
Quarzit höhen rücken der Nach bar schaft und
nur unter ge ord net aus Löss ein wehungen. Die
Bims staub ab lagerung werden durch den Sani-
din- und Magnetit gehalt an ge zeigt.
Durch die Eruption des nur 55 km im NNW des
Unter suchungs gebietes gelegenen Laacher See-
Vulkans wurden im Unter suchungs gebiet ca.
20 cm mächtige Tuffe der mittleren bis oberen
Tuff sequenzen ab ge lagert (sChMinCKe et al.
1999). Sie treten weit ver breitet in den Deck-
schichten im Rheinischen Schiefer gebirge auf
(Felix-henninGsen & spies 1991) und enthal-
ten außer Sanidin und Magnetit auch braune
Horn blende, Ägirin augit, Apatit und Titanit
(Wörner & sChMi nCKe 1984). Letztere wur-
den im unter suchten Material jedoch nicht
nach ge wiesen. Braune Horn blende, Ägirin-
augit und Apatit sind je doch ver witterungs an-
fällig und ins be sondere unter sauren Boden-
be dingungen in Ah- und Bv-Horizonten nur
schlecht er haltungs fähig (boeniGK 1983). Es
ist daher mög lich, dass ihr Fehlen in den stark
humosen Ober boden schichten des unter-
suchten Profils mit Lösungs er scheinungen bei
der Boden bildung zu sammen hängt.
Holozäne bis historische Entwicklung:
Der Oberbodenhorizont wird durch eine stark
durch wurzelte, ca. 10 cm mächtige Gras narbe
ab ge schlossen. Typische rezente Wiesen-Gras-
narben sind ca. 3 bis 6 cm mächtig. Dies lässt
darauf schließen, dass die Wiesen ent wick lung
des untersuchten Stand orts über einen länge-
ren Zeit raum an dauerte. Es liegen keine Hin-
weise auf eine Acker nutzung des Ober bodens
vor. Die Bearbeitung mit einem Pflug hätte die
oberen Boden schichten bis in Tiefen von ca.
20 bis 60 cm um ge brochen und durch mischt.
Zu dem fehlen Hin weise auf ein ge arbeitete
Kultur ab fälle wie Ziegel- und Kerami kreste,
Asche und Knochen, die typischer weise in
mittel alterlichen bis neu zeit lichen Mist haufen
und somit in Natur dünger zu finden sind.
Ent sprechende Materialien müssten unter-
halb der Gras narbe vor handen sein oder
durch Auf wühlungen von Säuge tieren, wie
Maul würfen, Mäusen, Kaninchen oder Füch-
sen, an die Ober fläche ge bracht worden sein.
(haupt säch lich Eisen chlorite), nadel förmig-
faseriger Calcite und ge spaltener Gips kristalle
be schränkt (Kuntze et al. 1994, voGt &
Corte 1996). Bei den Ton mineralen kann es
weiter hin zu Neu bildungen von Kaolinit auf
Kosten der Feld späte und zu Aggradationen
(Korn ver gröberungen) von Illit und Chlo-
rit kommen (ruh land 2019). Mineral neu-
bildungen von Lepido krokit, Calcit und Gips
konnten im unter suchten Boden profil jedoch
nicht nach ge wiesen werden. Da die Pseudo-
ver gleyung des Bodens auf einem aus der
MTV gebildeten Pelosol statt fand, der keine
Eisen chlorite mehr ent hielt und carbonat- so-
wie sulfat frei war, sind dort solche Bildungen
in Er mangelung der not wendigen Ionen im
Poren wasser (vor Ab la ge rung der Deck schicht,
siehe unten) auch nicht zu erwarten. Ob eine
Korn ver gröberung statt ge funden hat, wurde
nicht unter sucht. Zur Neu bildung von Kaoli-
nit kann keine Aus sage ge troffen werden, da
Kaolinit bereits vor her vor handen war.
Braunerde auf äolischem Material und Bimstuff:
Der angetroffene Pelosol-Pseudogley wird an
der Unter suchungs stelle von einer Braun erde
über deckt, die den obersten Abschnitt des
IIP-Sw-Horizontes zu einem IICv-Horizont
über prägt hat. Die Zu sammen setzung der
Boden horizonte bis 0,3 m Teufe, die auf dem
IICv-Horizont auf lagern, unter scheidet sich
ganz wesent lich von der der unter lagernden
Horizonte. Das Boden material ent hält sehr
viel höhere Quarz gehalte, führt in Spuren
Calcit und Magnetit, ent hält statt Mikro-
klin Sanidin, keinen Chlorit sowie keinen
Goethit und auch keine Mangan minerale.
Der Ton gehalt des Fein bodens ist zu dem viel
geringer und das Material besteht haupt säch-
lich aus Schluff. Daher kann dieses Material
nicht alleine durch Ver witterung aus dem
unter lagernden Pelosol-Pseudo gley her vor-
ge gangen sein, sondern ist nach An sicht
der Autoren auf würm zeit lich ein ge wehtes
Material, ver mischt mit Bims staub ab la ge-
rungen aus der Laacher See-Eruption vor
rund 12.900 Jahren zurück zu führen. Das
ein ge wehte Material stammt auf grund sei-
ner Zu sammensetzung wahr schein lich über-
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Adresse der Autoren
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Eduard-Frank-Straße 12
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E-Mail: UDL.Dr.Grimm@t-online.de
Dipl.-Geol. Alexander R. Streb
Berberichstraße 54
D-55246 Mainz-Kostheim
E-Mail: alex.streb@googlemail.com
Bastian E. W. W. Grimm
Eduard-Frank-Straße 12
D-55122 Mainz
E-Mail: bgrimm@students.uni-mainz.de
Manuskript eingegangen: 27.10.2020
tions 1: 53-77. Göttingen. [https://doi.org/10.5194/
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