Das Quartär im Stadtgebiet von Bochum

Vor 2,6 Millionen Jahren begann das Quartär. Es ist durch starke Klimaschwankungen mit dem wiederholten Wechsel von Kalt- und Warmzeiten geprägt. Die letzten drei Vereisungsphasen werden als Elster-, Saale- und Weichsel-Kaltzeit bezeichnet. In diesen Kaltzeiten erreichten aus Skandinavien kommende Eisschilde Mitteleuropa. In den Warmzeiten stellten sich Klimabedingungen ein, die ungefähr mit den heutigen vergleichbar waren.

Kaltzeitliche Ablagerungen des Quartärs nehmen einen Großteil der Oberfläche des Stadtgebietes ein. Dazu gehörten die fluviatilen Ablagerungen der Ruhr, die Grundmoräne und Schmelzwasserablagerungen der vorrückenden Gletscher und die dünne Schicht aus Löss, die weite Flächen von Bochum überdeckt (Abb. 1).

Abb. 1: Gliederung des Pleistozäns im Raum Bochum mit wichtigen Ablagerungen

Altpleistozän bis einschließlich Elster-Kaltzeit

Die Hauptterrasse der Ruhr wurde während zweier Kaltphasen innerhalb des Cromer-Komplexes im Altpleistozän aufgeschottert. Im mittleren und östlichen Ruhrgebiet lässt sich die Hauptterrasse der Ruhr in eine Obere und eine Untere Hauptterrasse untergliedern. Zur Entstehungszeit der Oberen Hauptterrasse floß die Ruhr östlich der Bochumer Innenstadt in einem weiten Bogen nach Norden. Ihre Ablagerungen, die als Castroper Höhenschotter bezeichnet werden, bilden im Norden von Bochum und im Stadtgebiet von Herne eine durch Reliefumkehr herauspräparierte Verebungsfläche.

Im frühen Quartär hatte sich die Ruhr noch nicht in den Untergrund eingetieft und konnte daher weiträumig mäandrieren. Mit den tektonischen Hebungen, die im Altpleistozän das Rheinische Schiefergebirge erfassten, tiefte sich der Fluss in den Untergrund ein und wurde damit zunehmend auf sein heutiges Tal eingeschränkt.

Der genaue Verlauf dieses alten Ruhrarms ist unsicher. Möglicherweise nahm der Fluss das heutige Tal des Ölbachs, um zurück nach Süden zu fließen. Andererseits wurden auch in Essen Sedimente gefunden, die den Castroper Höhenschottern entsprechen könnten. Dies würde für einen viel größeren Ruhrmäander sprechen.

Die Castroper Höhenschotter zeigen als Liefergebiet das Rheinische Schiefergebirge an. Als Hauptkomponenten treten Quarzite, Quarze, Grauwacken, Sandsteine und Lydite auf. Ihre Mächtigkeit wird in Bochum-Kornharpen mit 5 m angegeben (STEHN 1988).

Kleine Überreste der Unteren Hauptterrasse der Ruhr finden sich als Verebnungsflächen auf der Nordseite des Kemnader Sees. Sie sind von Löss bedeckt und in der Regel einer direkten Beobachtung nicht zugänglich.

Elster-Kaltzeit

Während der Elster-Kaltzeit erreichte das skandinavische Inlandeis erstmals Norddeutschland. Dabei wurden die Ablagerungen aus der Frühphase des Quartärs fast vollständig abgetragen, so dass über diese frühen Kalt- und Warmzeiten wenig Aussagen getroffen werden können.

Das Ruhrgebiet blieb in der Elster-Kaltzeit eisfrei, da die Gletscher in südwestlicher Richtung nur bis in den Bereich des Teutoburger Waldes vordrangen. Im periglazialen Vorland der Gletscher wurden die Obere und Mittlere Mittelterrasse der Ruhr aufgeschottert. Ähnlich wie zur Entstehungszeit der Castroper Höhenschotter folgte die Ruhr während der Aufschotterungsphase der Oberen Mittelterrasse wohl im Raum Witten dem nach Norden gebogenen Mäander, um im Bereich des Ölbachtals wieder das heutige Ruhrtal zu erreichen.

Saale-Kaltzeit

Nach der Holstein-Warmzeit, von der es im Bochumer Stadtgebiet keine überlieferten Vorkommen gibt, erreichte das Inlandeis in der folgenden Saale-Kaltzeit das Ruhrgebiet. In den frühglazialen Zeitraum vor dem Eintreffen der Gletscher fällt die Bildung der Unteren Mittelterrasse. Der bereits erwähnte Mäander zwischen Witten und Bochum wurde zunächst weiterhin von der Ruhr benutzt. Im Ölbachtal, auf der Westseite des Mäanderbogens, sind Sedimente der Unteren Mittelterrasse oberflächennah erhalten geblieben.

Als die Eismassen im Drenthe-Stadium schließlich nach Bochum vorrückten, führten die aus den Gletschern austretenden Schmelzwässer zu einer starken Erosion der Castroper Höhenschotter und der im Frühglazial aufgeschotterten Unteren Mittelterrasse. Die austretenden Schmelzwässer wurden der Ruhr zugeführt. Als das Eis den Mäanderbogen erreichte, drängte es die Ruhr weiter nach Süden. Die maximale Vereisungsgrenze im Drenthe-Stadium dürfte etwas südlich des Bochumer Stadtgebietes gelegen haben. Der Ruhr wurde durch das Eis der Abfluss nach Westen versperrt, so dass sich in der Folgezeit ein Stausee bildete. Auch nach dem Abtauen der Gletscher verhinderten die Schmelzwasserablagerungen zunächst den freien Abfluss nach Westen. Erst anschließend schaffte der Fluss den Durchbruch durch die harten Karbon-Gesteine südwestlich von Witten. Damit wurde der Ruhrmäander abgeschnitten und inaktiv.

Das durch die Gletscher mitgeführte Gesteinsmaterial wurde nach dem Abtauen als Grundmoräne abgesetzt. Das Material der Grundmoräne besteht zum größten Teil aus den Sedimenten, die zum Zeitpunkt des Eintreffens der Gletscher an der Oberfläche anstanden. Je nachdem, ob es sich dabei um Gesteine aus der Karbon- oder der Kreide-Zeit handelte, ist die Grundmoräne in ihrer Zusammensetzung stark von diesen Ablagerungen geprägt. Nordische Geschiebe, die das Inlandeis aus Skandinavien oder dem Ostseeraum mitbrachte, können helfen, Grundmoränen eindeutig als solche zu identifizieren.

In den Zeitraum unmittelbar vor und nach dem Eisvorstoß an den Südrand des Ruhrgebietes fällt die Ablagerung von Schmelzwassersedimenten. Aus dem Gletscher austretende Gletscherbäche führten klastische Sedimente mit, die dann als Vorschüttsande während der Vorrückphase und als Nachschüttsande während der Abtauphase der Gletscher abgelagert wurden. Solche Schmelzwasserablagerungen wurden im Bereich des Mäanderbogens der Ruhr zwischen Bochum und Witten gefunden.

Weichsel-Kaltzeit

Nach der Eem-Warmzeit, von der es in Bochum keine überlieferten Reste gibt, lag das Ruhrgebiet während der Weichsel-Kaltzeit im Periglazialklima. In einer kalten Trockensteppe im Vorfeld der Gletscher kam es zur Aufschotterung der Niederterrasse und zur großräumigen Ablagerung von Löss.

Anders als im westlichen Ruhrgebiet, wo die Ruhr ab Mülheim-Styrum ihr enges Tal verlässt und eine breite Niederterrasse aufschottern konnte, bot das enge Ruhrtal bei Bochum nur wenig Platz für die Ausbildung des Terrassenkörpers. Reste der Niederterrasse finden sich südlich des Kemnader Sees. Dort liegen sie aber schon außerhalb des Bochumer Stadtgebietes.

Aus der trockenen, vegetationsarmen Kaltsteppe konnte der Wind vor allem im Hochglazial Gesteinsmaterial aufnehmen, transportieren und erneut ablagern. Auf diese Weise entstand Löss, der einen Großteil der heutigen Geländeoberfläche mit einer dünnen, teilweise auch mehrere Meter mächtigen Schicht überdeckt. Löss ist ein helles, kalkhaltiges Sediment mit einem Korngrößenmaximum im Grobschluffbereich. Das Korngrößenspektrum reicht insgesamt von Ton bis zu Feinsand. In Hanglagen wurde der Löss nach seiner Ablagerung oftmals umgelagert, zudem ist er heute in Oberflächennähe zu Lösslehm entkalkt.

Holozän

Nach Ende der Weichsel-Kaltzeit vor 11000 Jahren begann mit dem Holozän die aktuelle Warmzeit. Mit der Erwärmung setzte die Wiederbewaldung des Ruhrgebietes ein. Holozäne Ablagerungen finden sich vor allem im Auenbereich der Ruhr und in den Nebentälern kleinerer Bäche.

Im Holozän schnitten sich die Flüsse und Bäche in den Untergrund ein. Die Ruhr arbeiten dabei einen Teil der kaltzeitlichen Terrassenablagerungen auf und lagerte sie um. Diese umgelagerten Flusssedimente werden als Ruhrschotter bezeichnet. Überlagert werden sie von Auenlehmen und Auensanden, die sich bei Hochwasser in der Talaue absetzten.

An der Oberfläche anstehendes Lockermaterial wurde im Holozän durch Erosions- und Denudationsprozesse hangabwärts bewegt und in den kleineren Nebentälern angehäuft. Oftmals handelt es sich bei dem verlagerten Material um Lösslehm.