4 Methodik

Das Vorgehen während einer geologischen Kartierung läßt sich in drei grundlegende Arbeitsabschnitte gliedern:

• Literaturarbeit vor und nach der Geländetätigkeit
• Untersuchungen im Gelände
• Erstellung des Berichtes und der Karten, bzw. GIS-Aufarbeitung samt Dokumentation
  

Die eigentliche Geländetätigkeit beginnt zunächst mit einer Übersichtsbegehung, damit die Orientierung auf der Karte und im Kartiergebiet gewährleistet ist. Während dieser Begehung sollten die ersten Beobachtungen (z.B. wo gibt es Aufschlüsse > topogr. Karte !) bereits in der Karte und im Feldbuch notiert werden. Nach Abschluß der Begehung erfolgt die gezielte Aufschlußaufnahme mit Ansprache der Lithologie, der Lagerungsverhältnisse (Streichen, Fallen vgl. Abb. 4.2), der stratigraphischen Zuordnung der Schichtenfolge und des tektonischen Inventars sowie der Beschreibung der Petrographie bzw. des Fossilinhaltes.

Um die im Aufschluß aufgenommene Schichtenfolge (vgl. Abb. 4.3 und 4.4) im Gelände weiterverfolgen zu können, muß die Morphologie in Bezug zur Geologie des Untergrundes gesetzt werden. Unter Berücksichtigung der Lagerungsverhältnisse werden harte und weiche Gesteinsfolgen als 'morphologische Leithorizonte' definiert, deren Verlauf an Schichtstufen, Talungen und Geländerippen verfolgt werden kann. Störungslinien (tektonische Lineamente wie z.B. Auf-, Ab- oder Überschiebungen....) führen ebenfalls zu linearen Geländestrukturen, welche allerdings tektonisch gedeutet werden müssen.

Abb. 4.3: Schematisiertes Profil durch den Teutoburger Wald mit Kamm- und Talbildungen der Kreidesedimente im SW und ältere Gesteine im NE

Findet der geologische Bau des Untersuchungsgebietes nur wenig morphologische Entsprechung und mangelt es zudem an Aufschlüssen, muß nach Lesesteinansprache und -kartierung eine Grenzziehung erfolgen. Hier sind vor allem Gesteine mit markanter Färbung (z.B. Gelbkalke, rötliche Pläner...) leicht als Lesesteinhorizonte kartierbar. Die Ausdeutung der Verteilung von Lesesteinen ist jedoch immer abhängig von der Bodenmächtigkeit, dem Gesteinsuntergrund, dem Relief, der Verwitterungsbeständigkeit und der Tektonik im Kartiergebiet.

Auch Quellhorizonte sind oft unmittelbar geologisch bedingt, da an wasserstauenden Gesteinsschichten (Aquicluden, wie z.B. Tonsteine) entlang ihres morphologischen Ausstrichhorizontes der Wasseraustritt aus den überlagernden kluft- und grundwasserleitenden Schichten (Aquiferen, wie z.B. Sandsteinen) ermöglicht wird. Auch tektonische Flächen können Quellhorizonte bedingen (z.B. flach lagernde Überschiebungsbahnen!).

Sind sowohl Morphologie und Aufschlußbedingungen unzureichend, müssen Schürfe oder Bohrungen angelegt werden. Die Dimension eines solchen künstlichen Aufschlusses hängt von der Zielsetzung der Aufnahme ab. Um Lesesteine an die Oberfläche zu bringen reicht meist eine flachgründige Schürfung mittels Schaufel oder Hammer. Hand- bzw. Maschinenbohrungen werden je nach nötiger Teufe (= Tiefe) angesetzt und sollen das anstehende Gestein oder zumindest Lesesteinhorizonte erreichen.

Nachdem das geologische Inventar des Untersuchungsraumes feststeht, werden sinnige Gesteinskomplexe zu Kartiereinheiten zusammengefaßt; diese sind immer auch stratigraphisch aufeinander abgestimmt!

Erscheinen allen Geländetätigkeiten abgeschlossen, werden die Ergebnisse aus Feldbuch sowie Geländekarte dokumentiert, interpretiert und in einem gegliederten Kartierbericht mit geol. Karte/Profil zusammengefaßt.

Praktische Tips und Tricks im Gelände:

• - Während der Übersichtsbegehung sollten die räumlichen Abgrenzungen des Kartiergebietes erfaßt werden. Unter Berücksichtigung der topographischen Arbeitsgrundlage (meist Topo-Karte 1: 10.000) läuft man zunächst die topographischen Grenzen 'seines' Gebietes ab. Zur Übersichtsorientierung sollte immer eine Wanderkarte (1: 50.000) oder eine entsprechende topographische Karte (hier TK-25, Blatt 3712: Ibbenbüren) mitgeführt werden.
  
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• - Um später Distanzen besser abschätzen zu können, ermittelt jeder sein Schrittmaß anhand einer festgelegten Strecke (z.B. über Maßband oder Geländepunkte wie Straßenmarkierungen). Man läuft die Strecke (50 -100 m) mehrfach ab und mittelt die Schrittzahl pro Durchgang. Anhand des persönlichen Schrittmaßes können so Entfernungen besser aufgenomen werden (Merke: Bergauf verkürzt sich das Schrittmaß, bergab längt es sich!).
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• - Lassen sich im Verlauf der Begehung bereits interessante Aufschlüsse lokalisieren, werden diese in Karte und Feldbuch kurz aufgenommen mit dem Hinweis auf die vmtl. stratigraphische Zuordnung und für einen späteren, intensiveren Besuch vorgemerkt.
  
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• - Gibt es aus der vorhergegangenen Literaturarbeit bereits konkrete Hinweise auf wichtige Lokalitäten (auch aus Fernerkundungsdaten!), sollten diese bereits während der Übersichtsbegehung aufgesucht und kurz hinsichtlich späterer Detailuntersuchungen bewertet und vorgemerkt werden.Grundsätzlich sollte man immer einen topographischen Hochpunkt (Bergkuppe, Aussichturm...) mit gutem Rundblick über das Gelände aufzusuchen. Hier können morphologische Besonderheiten im Untersuchungsraum erkannt und evtl. übersichtsmäßig weiterverfolgt werden (Skizzen, Photos!).
  
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• - Mit Hilfe eines sogenannten Normalprofils für den Kartierungsraum (gewonnen aus der Literatur; es beinhaltet die typischen Abfolgen und zu erwartenden Mächtigkeiten der auftretenden Gesteine) sollte das Gelände anschließend erstmalig in Querprofilen begangen werden um die Ausprägung der Gesteinseinheiten zu erkennen. Quellhorizonte, Tal- und Bacheinschnitte senkrecht zum Streichen können hier vielfach erste Informationen über wechselnde Gesteinsformationen erbringen.
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• - Haben sich nach Abschluß der Übersichtsbegehung die ersten geologischen/morphologischen Eindrücke zu einem provisorischen, dreidimensionalen Arbeits- und Kartiermodell 'im Kopf' zusammengefügt, wird mit der genauen Aufnahme der zuvor definierten geologischen Kartiereinheiten und ihrer Verbreitung im Untersuchungsraum begonnen.
  
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• - Jede Kartiereinheit besitzt eine Hangend- und Liegendgrenze, deren Verlauf im Gelände genau erfaßt werden muß. Hierzu beginnt man an Aufschlußpunkten, deren stratigraphische Stellung innerhalb der Kartiereinheiten als weitgehend gesichert gilt.
  
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• - Bei der Aufschlußaufnahme werden im Feldbuch zunächst Uhrzeit, Lokalität, Name, Nr. und vermutete Kartiereinheit vermerkt. Anschließend erfolgt die Beschreibung der Lithologie, der Schichtfolge, der Lagerungsverhältnisse, d.h. die Aufnahme der tektonischen Meßwerte (Streichen, Fallen, Störungsbahnen, Lineare, Harnische...);
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• - Innerhalb von Sedimentgesteinen wird zusätzlich auf Fossilführung geachtet (Leitfossilien, Proben entnehmen!).
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• -  gute Skizzen und Photos mit Maßstab und Himmelsrichtungen (z.B. Zollstock, Hammer) runden die Aufnahme ab.
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• - Die Messungen mit dem Gefügekompass (Abb. 4.5) lassen erste Interpretationen über den Lagerungszustand der Gesteine innerhalb einer Kartiereinheit zu. Während der Meßung ist darauf zu achten, daß die richtigen Lagerungselemente mehrfach gemessen werden: Schichtflächen müßen als solche erkannt und dürfen nicht mit Schieferungs- oder Kluftflächen verwechselt werden!
  
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• - Die Meßwerte sind im Feldbuch nach Entnahmepunkten zu notieren! Bei der Auswahl der Meßflächen müßen repräsentative Flächen gewählt und ggf. durch Anlegen des Kartierbrettes verlängert oder mittels Hammer herauspräpariert werden. Tektonische Lineare lassen sich auch durch einen gehaltenen Bleistift für die Messung verlängern! Während der Messung sind der Hammer oder andere metallische Gegenstände in ausreichender Entfernung zum Gefügekompass zu halten (magnetischer Einfluß: Mißweisungen)!

Unter Berücksichtigung der Mächtigkeiten, des räumlichen Abstandes zur Hangend- bzw. Liegendgrenze und der Lagerungsverhältnisse kann der weitere Verlauf der Kartiereinheit meist über Interpolation außerhalb des Aufschlusses im Gelände weiterverfolgt werden. Geländerippen oder -kanten geben Auskunft über das Austreichen von markanten, harten Gesteinsbänken, die bereits im Aufschluß identifiziert wurden. Weiche Talungen bzw. Verebnungen charakterisieren Areale, die sich z.B. aus Tonsteinen, Mergeln oder ähnlich verwitterungsunbeständigen ('weichen') Gesteinen aufbauen (Abb. 4.6).

Fehlen nun jegliche morphologischen Anhaltspunkte kann mittels einer Lesesteinkartierung die Aufnahme weitergeführt werden. Lesesteine finden sich insbesondere auf frisch gepflügten Äckern, in Grabbauten wie Maulwurfshügeln, Wurzelballen umgestürzter Bäume oder kleineren Schürfen (z.B. im Straßen- bzw. Feldwegebau).




Achtung:Schottermaterial auf Wald- oder Forstwegen kann bzgl. Lesesteinen nicht getraut werden, da dieses Material oft von Menschen künstlich zur Wegebefestigung herangeschafft wurde!



Unter sehr schlechten Aufschlußbedingungen kann die Lesesteinkartierung die einzige Möglichkeit der geologischen Kartierung sein. Sie ist naturgemäß fehlerbehaftet, kann jedoch bei entsprechender Erfahrung der Kartierenden auch recht genaue Ergebnisse liefern, insbesondere wenn die Gesteinsformationen starke farbliche Variationen untereinander aufweisen (z.B. Gelbkalke, rote Mergel oder Tonsteine...) Fossilführung oder Zusammensetzung sowie die Mächtigkeiten bei günstiger Lagerung (z.B. kaum Tektonik, sub-sölige Lagerung, Ausstreichen der Schichten am Hang!) durchhalten (Abb. 4.7).

Treten im Gelände auch Quellen auf und lassen sich einige dieser Quellen zu Horizonten miteinander verbinden (Abb. 4.8) , so kann man diese Information auch zur Grenzziehung zwischen Schichtfolgen heranziehen, sofern die betroffenen Gesteine hydrogeologische Speicher bzw. Barrieren darstellen. Im Untersuchungsraum sind dies z.B. die Aquifere der oberen Unterkreide ('Osning-Sandsteine') gegenüber den Aquicluden aus Tonsteinen/Mergeln der unteren Unterkreide ('Wealden') entlang der Nordabdachung des Haupthöhenrückens.