Wachstum und Lösung an Quarzkörnern in fränkischen Höhlensedimenten in Relation zur neogenen Klimaentwicklung

Abstract

Detritische Quarzkörner aus verschiedenen fränkischen Höhlen werden mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM) auf chemisch induzierte Oberflächenmerkmale untersucht und verglichen. Im Zuge der Untersuchung wird ein umfangreicher Oberflächenkatalog über chemisch induzierte Strukturen und speziell der in den Höhlensedimenten vorgefundenen Strukturen zusammengestellt. Zur Beurteilung des dominierenden Verwitterungstyps wird eine semi-quantitative Erfassungsmethode entwickelt. Mit dieser Methode kann eine Sedimentationshistorie der untersuchten Höhlensedimente abgeleitet werden. Die Bildungsbedingungen für chemisch induzierte Oberflächenmerkmale werden mit aktuellen neogenen Klimamodellen korreliert. Es zeigt sich, dass die Bildungsbedingungen der Wachstumsmerkmale durch die Umgebungstemperatur gesteuert werden, wohingegen die Bildungsbedingungen der Lösungsmerkmale mit Hebungsphasen bzw. Paläo-Relief-Informationen in Verbindung gebracht werden können. Durch diese Korrelation ist eine zeitliche Eingrenzung der Bildungsbedingungen für die vorgefundenen Merkmale möglich. Daraus lässt sich in Kombination mit der Beobachtung fehlender Abrollspuren auf den chemisch induzierten Strukturen ein Mindestalter (Mittel-Miozän) für die Existenz der Höhlen festlegen.

Detrital quartz grains out of different franconian caves are investigated regarding chemical induced surface features using a scanning electron microscope (SEM). They are compared with each other. In the course of the investigation a detailed surface features catalogue about chemical induced features is created. It covers especially features found on quartz grains out of cave sediments For estimation of the dominating weathering type a semi-quantitative method of data acquisition is developed. Using this method a history of sedimentation of the investigated cave sediments can be developed. The conditions for the origin of chemical induced surface features are correlated with actual neogene climate models. The origin of overgrowth features is controlled by the environmental temperature whereas the origin of dissolution features can be linked to phases of uplift or information about the palaeo relief. This correlation allows a temporal placement of the conditions for the origin of chemical features. This combined with missing physical induced features on the chemical induced features allows to determine the minimal age of the caves to mid miocene.