Jahresheft des Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch.
9
73 - 82
München 1969

Das Nixseebecken, ein Polje im Gipskarst
des westlichen Harzvorlandes
1)

Von

Kuno Priesnitz

Mit 2 Abbildungen

 

Am tektonisch vorgezeichneten Westabbruch des Tettenborner Dolomitplateaus liegt unmittelbar östlich des Ortes Nüxei (nordwestlicher Quadrant des Meßtischblattes 4429, Ellrich) eine bemerkenswerte Hohlform, die in der regionalen geomorphologischen Literatur zwar einige Male kurz erwähnt wird 2), es aber m.E. verdient, etwas eingehender betrachtet zu werden. Es handelt sich um ein Doppelbecken, dessen nördlicher Teil von H. HAASE (1936) als „Springwiese“ bezeichnet wurde, und dessen südlicher, mit der Springwiese durch ein 400 m langes Tal verbundener Teil heute vom künstlich aufgestauten Nixsee eingenommen wird. Die gesamte Hohlform wird im weiteren kurz Nixseebecken genannt (s. Abb. 1).
 

I. Beschreibung der Hohlform

Die etwa 2,5 ha große Springwiese (s. Abb. 2) hat einen unregelmäßig-polygonalen Grundriß. Sie wird im NE und E von einem bis 50 m hohen und 30 - 60° steilen Hang des „Kalkberges“ oder Trogsteins begrenzt. In der Nordostecke bildet der Werra-Gips eine fast senkrechte Felswand, deren Fuß durch einen Schuttkegel  aus frisch abgestürzten Gipsbrocken verhüllt wird. Auch am Osthang durchragt der Gips stellenweise die Bodendecke. Im W grenzen beiden Teilbecken und das sie verbindende Blindtal an die etwa 6 m höhere Niederterrasse. Der Fußknick des flachen Bodens gegen die auffallend geraden Hänge ist überall deutlich und scharf, die Oberkante ebenfalls, obwohl hier einige Abschnitte durch einen Ackerrain markiert, also nicht aussagekräftig sind.
Das ovale, etwa 8 ha große südliche Becken grenzt im S und E an die Oberterrasse (etwa 20 m über Beckenboden; Lößlehm und Schotter auf Gips A1 und Stinkdolomit Ca2), die 20 - 40° steilen Hänge sind durch Rutschungen gegliedert. Der Gips im Liegenden der Terrassenschotter steht am Hang stellenweise an. In ihm sind zwei kleine Flußhöhlen angeschnitten. Lediglich im W des Nixseebeckens i.e.S., zur Talaue der Steina hin, ist die Begrenzung weniger deutlich. Eine sanfte Schwelle und ein Gefälle zum Becken hin sind aber eindeutig vorhanden.
Getrennt werden beide Einzelbecken durch eine halbinselartige Erhebung von maximal 30 m relativer Höhe, die nach E, gegen das Dolomitplateau von Tettenborn hin, durch den Weißensee und eine diesen mit der Springwiese verbindende tiefe Dolinentalung isoliert ist. Diese „Insel“ ist von großen (Durchmesser:Tiefe = 60:8 m) und kleinen (6:2 m) trichterförmigen Dolinen völlig durchsetzt; sie wird geradezu von innen her aufgezehrt.
Der Umriß der gesamten Hohlform wird in auffälliger Weise durch kleine buchtartig in die Hänge greifende Nischen oder Halbdolinen (GÖTZINGER 1953) gegliedert. Ähnliche Einbuchtungen an den Talhängen des Sachsengrabens bei Branderode erwähnt HAEFKE (1926, S. 97). Frische Rutschungen an den Hängen einiger Halbdolinen weisen sie als aktive Formen aus. Neben dem Vorhandensein dieser Nischen ist die Feingliederung des Hohlformbodens bemerkenswert, die besonders bei hohem Wasserstand deutlich sichtbar wird: der im wesentlichen flache Boden der Springwiese und des westlichen Nixseebeckens i.e.S. weist zum Rand hin eine deutliche Eintiefung auf. Besonders die Hangnischen sind oft vernäßt, an vielen Stellen - nicht nur an den sieben von HAASE (1936, S. 30 ff.) verzeichneten - tritt periodisch Wasser aus Wiesenquellen bzw. kleinen Quelltrichtern aus. Die Böden der beiden Becken sind also ganz flach uhrglasförmig gewölbt. In dem Tal fließt der Bach scharf am östlichen Rand entlang, wobei eine Regulierung hier allerdings denkbar ist; der westliche Hangfuß ist ebenfalls stärker vernäßt als die Mitte des Talbodens.
Eine Reihe von Bohrungen auf dem Boden ergab ausnahmslos 4 - 6 m Lehm, durchsetzt von Dolomitbrocken und Harzschottern. Z.T. wurden im Liegenden dichtgepackte Schotter erbohrt.
Die flache Wölbung des Springwiesenbodens kann nicht als primäre Wölbung eines Schwemmfächers gedeutet werden (vgl. LOUIS 1956 a). Die Eintiefung ist ringsum und besonders deutlich im W vorhanden, der wahrscheinlichsten Herkunftsrichtung der Hohlformfüllung. Randsenke und Ausweitung können nur durch subterrane Lösung verursacht sein. Im Westteil des Nixseebeckens i.e.S. läßt sich allerdings die Möglichkeit einer Fächerbildung bei einem Übertritt von Steinawasser über die flache Schwelle des Beckens nicht ausschließen. Aber auch hier sprechen zumindest die Randnischen für verstärkte randliche Korrosion.

Abb. 1  Geomorphologische Karte des Nixsee-Poljes (Situation im Herbst 1966)


1 Poljenboden mit Randsenke, durch Knick gegen Hang abgesetzt

2 Hang mit Neigungsangabe in Grad (Schraffurdichte proportional der Neigung)

3 Abgesessene Schollen am Hang
 

4 Doline mit scharf abgesetztem Boden, Doline ohne abgesetzten Boden
 

5 Wassergefüllte Doline, wassergefüllte verlandende Doline
 

6 Anstehender Gips

7 Gipsschutt

8 Dolomitblöcke

9 Karstquelle

10 Wiesenquelle

11 Ponor

12 Ungefähre Höhe über N.N. in Metern

13 Koordinaten des Gauß-Krüger-Netzes

II. Hydrologie

Die Hydrologie der Hohlform ist von HAASE (1936, S. 26-45) eingehend untersucht worden. Das Wasser des Zehntgärtenbaches, das in der Großen Trogsteinhöhle verschwindet 3), tritt im Fitzmühlenspring, am Fuß der Gipswand des „Kalkberges“, nach etwa 780 m unterirdischen Verlaufes wieder aus. Die Schüttung beträgt im Mittel 20 l/sec., sie ist jedoch beträchtlichen Schwankungen unterworfen, die weniger auf Änderungen in der Wasserführung des Zehntgärtenbaches als auf anderweitigen unterirdischen Zufluß zurückgehen. Bemerkenswert ist die geringe Fließgeschwindigkeit des Wassers im Trogstein, die ein Chlorierungsversuch HAASES (S. 39 ff.) ergab: das Wasser benötigt für 580 m (Luftlinie) in einem Gefälle von 16 m (= 28 ‰!) 175 Minuten. Dieses lange Verweilen, die Dehnung des Salzaustrittes auf über zwei Stunden, die Temperaturerniedrigung und die Erhöhung der Sulfathärte um jeweils einige Grade sowie das Austreten des Wassers aus sechs bis sieben einzelnen Spalten in der Quellhöhle 4) deuten darauf hin, daß sich das Wasser nach dem etwa 200 m langen Verlauf als Höhlenbach (BIESE 1931, S. 13) stark verzweigt und in kleinen Gerinnen - quer zur vorherrschenden Störungsrichtung - zum Fitzmühlenspring gelangt. Unweit der Hauptquelle liefern einige kleinere Quellen (S5, S6, und S7 HAASES, S. 30) ein Wasser, das im Chemismus (insbesondere hohe Gipshärte) dem des Fitzmühlensprings gleicht. Ihre mittlere Spende beträgt etwa 1 l/sec. Die am Westrand der Springwiese und des Nixtals (Name nach HAASE, S. 35) austretenden Quellen schütten dagegen ein relativ weiches Wasser. Sie werden aus der versickernden Steina und aus dem im Schotterkörper gespeicherten Niederschlagswasser gespeist.
Das Wasser aller dieser Quellen sammelt sich auf der Springwiese in künstlich begradigten Vorflutern, durchfließt das Nixtal und mündet in den Nixsee bzw. die Nixseeschwinde. Das Gefälle bis zum mittleren Seespiegel beträgt je nach Höhenlage der Quelle 6 - 10 m. Ein natürlicher See bestand hier ursprünglich mit Sicherheit nur periodisch. Man hat ihn jedoch durch einen kleinen Damm vor der Ponordoline am Ostrand der Hohlform als Fischteich aufgestaut. In regenreichen Perioden, wie z.B. im Frühjahr 1967, steigt der Wasserspiegel bis 4 m über den Normalstand, der Damm und ein großer Teil der gesamten Hohlform werden überschwemmt. Die Schüttung der Quellen übersteigt also zeitweise das Schluckvermögen des Ponors. Die Auffassung HALBFASSENS (1935, S. 65), daß die Nixseeschwinde eine Estavelle (Wechselschlund) sei, muß aufgrund eigener Beobachtungen und der Aussagen von Anwohnern abgelehnt werden.
Die Nixseeschwinde liegt bei einer horizontalen Entfernung von 100 m etwa 10 m tiefer als der sehr beständige Wasserspiegel des Weißensees, und das, obwohl wahrscheinlich auch die Nixseeschwinde dem Weißensee-Störungsbündel aufsitzt. Dieser Befund weist auf eine Wasserzirkulation in voneinander unabhängigen Gerinnen hin, wie es den Vorstellungen KATZERS (1909) und O. LEHMANNS (1932) für den Karbonatkarst entspricht. Auch HAASE (1936) und VIETE (1953) sehen in der Hydrologie des Gipskarstes eher KATZERS (1909) Gerinne als GRUNDS (1903) Karstwasser realisiert.
 

III. Geologie und Datierung

Das Nixseebecken liegt im Bereich des Staßfurt-Dolomites (Ca2) 5), der von dem hier etwa 120 m mächtigen Werra-Anhydrit bzw. -Gips (A2) unterlagert wird. Seine Entstehung ist mit Sicherheit durch einige N - S verlaufende Störungen bedingt, die südlichsten Ausläufer des Ravensberg-Störungssystem (SCHRIEL 1935, S. 28), von denen eine, die Weißensee-Störung, in der geologischen Karte (Blatt 4429, Ellrich) verzeichnet und in ihrem Verlauf gut zu verfolgen ist (von N nach S: nördlich der Springwiese Dolomit neben Gips, Fitzmühlen-Quellhöhle, Dolinentalung zum Weißensee, Nixseeschwinde). Die westliche Scholle ist an ihr relativ abgesunken, die Sprunghöhe scheint nördlich der Springwiese größer zu sein als weiter südlich beim Weißensee. Weitere rheinische Störungen sind im Nixtal und im Verlauf der Großen Trogsteinhöhle zu erkennen, die in ihrem nördlichen Abschnitt an der Grenze von Dolomit und Gips angelegt ist (BIESE 1931, S. 12 ff.). Der Staßfurt-Dolomit ist westlich der Weißensee-Störung nur noch geringmächtig und stark zerrüttet und stellt für den unterlagernden Gips keinen Schutz gegen Lösung durch Tageswässer mehr dar, ebensowenig wie die Terrassenschotter. Der mächtige Lehm der Hohlformfüllung dagegen ist kaum wasserdurchlässig und dichtet den wahrscheinlich noch unterlagernden Gips weitgehend ab.
Ob das Nixseebecken in seiner ersten Anlage durch Höhleneinbruch oder durch Zusammenwachsen einzelner Dolinen entstanden ist, wird von HAEFKE (1926, S. 97), HAASE (1936, S. 28 f.) und SEEDORF (1955, S. 28) als Problem aufgeworfen, aber nicht eindeutig entschieden. Wahrscheinlich ist, ebenso wie für einige nördlich anschließende sehr große Dolinen, eine Entstehung durch Höhleneinsturz. Offensichtlich wurden Höhlen- und Beckenbildung durch die oben angeführten Verwerfungen begünstigt. Da die Hohlform in die Niederterrasse eingesenkt ist, kann sie in ihrer heutigen Form erst im Holozän entstanden sein. Nur eine Erbohrung der Füllung bis in größere Tiefe könnte Aufschluß darüber geben, ob der holozänen Form bereits eine ältere Vorform vorausgegangen ist.

Abb. 2  Blick nach E über die Springwiese. Im Vordergrund Wasseraustritt und junge buchtartige Ausweitung des des Poljenboden infolge Gipslösung. Links im Bild Gipswand oberhalb des Fitzmühlenspringes.


IV. Deutung des Nixseebeckens als Polje

Interessanter als die Klärung der ersten Anlage der Hohlform scheinen die Deutung ihres flachgewölbten Bodens mit scharfem Fußknick und Einbuchtungen der umgebenden Hänge sowie die gut erkennbare heutige Formungstendenz zu sein. Beide Charakteristika berechtigen m.E. zu der Behauptung, daß es sich bei dem Nixseebecken um ein echtes Polje im Gipskarst handelt, wie es bisher noch nie beschrieben worden ist.
Wenn VIETE (1953, S. 30) eine ähnliche Hohlform, den Periodischen See oder Bauerngraben bei Roßla in der Goldenen Aue, lediglich aufgrund der periodischen Wasserführung „ein typisches kleines Polje“ nennt, so scheint das in der Weise nicht ausreichend begründet sein. Es gibt periodisch inundierte Dolinen und ständig trockene bzw. ständig wasserführende Poljen: starke hydrologische Schwankungen sind kennzeichnend für den Karst im Allgemeinen, aber nicht ausschließlich für Poljen. Eine Definition des Poljenbegriffes müßte auf der Genese basieren, um beim heutigen Kenntnisstand der Karstmorphologie zu befriedigen.
Die Tatsache, daß keiner der Karstmorphologen, die sich mit dem Problem der Poljengenese befaßt haben, bislang eine allgemeingültige genetische Definition formuliert hat, das Fehlen einer solchen Definition in den jüngsten terminologischen Arbeiten (PFEIFFER 1961 und TRIMMEL 1965) und die weitgehend übliche Beschränkung auf morphographische, hydrographische und tektonische Kriterien (z.B. O. LEHMANN 1932, S. 88; VIETE 1953, S. 30; CVIJI 1960, S. 6 und S. 123; H. LEHMANN 1960, S. 4; LOUIS 1961, S. 147 f.; SPÖCKER 1963, S. 134 ff.; BLEAHU 1966, S. 56) beweisen die Schwierigkeit des Problems. Die Frage, ob ein konkretes Beispiel wie das Nixseebecken als Polje bezeichnet werden kann oder nicht, läßt sich aber nur nach der Klärung des Begriffes entscheiden. Die formalen und hydrologischen Charakteristika eines Poljes, wenn auch nur eines recht kleinen, sind beim Nixseebecken offensichtlich gegeben.
Es sei - mit aller gebotenen Zurückhaltung und in Kenntnis der Verschiedenartigkeit der als Poljen bezeichneten Formen - für eine genetische Definition plädiert, die nicht bei der letzten Entstehungsursache („Polje im Karst“, tektonische Anlage, fluviale Vorform etc.) ansetzt, sondern auf der seitlichen Ausweitung durch Lösung, der L a t e r a l k o r r o s i o n als definierendem Kriterium basiert, wie sie u.a. bei N. KREBS (1910, S. 142, K. KAYSER (1934, S. 90 ff. und 1955), ROGLI (1939), BIROT (1954, S. 170 ff.), LOUIS (1956 a und b), KLAER (1957, S. 111) und H. LEHMANN (1959) anklingt. Ohne hier ausführlicher auf das Problem und die umfangreiche Literatur eingehen zu wollen, scheint die Ausweitung durch Lösung in einem bestimmten Niveau zu einer bestimmten Zeit in der Tat das allgemeinste Charakteristikum der Poljen zu sein, sofern man sie überhaupt zu den Karstformen rechnen will. Die Ursachen dieser Ausweitung, die von einer ersten Phase der Eintiefung zu unterscheiden ist, können verschiedener Natur sein, z.B.

  • das Erreichen eines wenigstens zeitweise relativ beständigen hydrologischen Horizontes (Gleichgewicht zwischen Zu- und Abfluß, Vorflutniveau eines benachbarten unlöslichen Gesteins, Meeresspiegel),
  • Schaffung eines lokalen, relativ stabilen Überschwemmungsniveaus durch Lösungsrückstand und (oder) eingeschwemmtes allochthones Material, die den Boden der Hohlform abdichten und damit randlich die Entstehung von Stauquellen (K. KAYSER 1934) bzw. Ponoren (LOUIS 1956 a und b) begünstigen, auf jeden Fall aber eine Konzentration der Lösung auf die Ränder mit sich bringen,
  • völlige Abtragung des löslichen Gesteins an einem Punkt, von dem aus dann nur noch eine laterale Weiterbildung möglich ist (vgl. z.B. MILOJEVI 1937).
Das Ergebnis der Lateralkorrosion ist ein relativ flacher Boden, nicht unbedingt eine unmittelbar oberflächenbildende oder oberflächennahe durchziehende Korrosionsebene mit einem Knick am Fuß der umgebenden Hänge, der aber bei Ruhe- bzw. Verfallsformen (PASSARGE 1920) verschüttet sein kann. Korrosiv unveränderte tektonische Becken, Synklinal-Wannen und Talweitungen sind allenfalls Konvergenzformen , selbst wenn sie in löslichen Gesteinen angelegt sind.
Das Kriterium der seitlichen Ausweitung durch Lösung ist beim Nixseebecken in eindrucksvoller Weise gegeben. Es spricht daher nach dem oben gesagten alles dafür, es als Polje im eigentlichen genetischen Sinne zu bezeichnen. Die Randsenken, Hangnischen (teilweise mit frischen Rutschungen) und Fußhöhlen im Gips weisen das Polje als eigene Arbeitsform aus.
An einer weniger auffälligen Hohlform, der großen vernäßten und periodisch inundierten Dolinenschale 1,2 km westlich des Römersteins (unmittelbar östlich von Pkt. 304,7 der topographischen Karte 1:25000 , Bl. Ellrich) läßt sich in ähnlicher Weise der Beginn einer seitlichen Ausweitung des völlig flachen Dolinenbodens beobachten. Der 18° steile Westhang wird, ohne das Erosion im Spiele ist, von unten her von einem 30° steilen, durch rezente Rutschungen gegliederten Hang aufgezehrt. Ich sehe in dieser Hohlform die Embryonalform eines Poljes.
 

Schrifttum:
 
BIESE, W.:
Über Höhlenbildung. 1. Tl.: Entstehung der Gipshöhlen am südlichen Harzrand und am Kyffhäuser.- Abh. Preuß. Geol. L.-A., N. F., H. 137, 71 S., 46 Abb., 12 Taf., Berlin 1931.
BIROT, P.:
Problèmes de morphologie karstique.- Ann. Géogr., 63, S. 161-192, Paris 1954.
BLEAHU, M.:
Formations périglaciares et karst dans les Monts de Bihor.- Rev. Roumaine de Géol., Géophys. et Géogr., sér. de Géogr., 10, 1, S. 55-64, Bukarest 1966.
CVIJI, J.:
La géographie des terrains calcaires. (Postum herausgegeben von E. DE MARTONNE.)- Monographies de l'Acad. Serbe des Sc. et des Arts, 341, 212 S., Belgrad 1960.
GÖTZINGER, G.:
Weitere Beobachtungen über Karsterscheinungen in den Voralpen.- Mitt. Höhlenkomm., S. 1-6, Wien 1953.
GRUND, A.:
Die Karsthydrographie.- Geogr. Abh., 7, 3, 200 S., Leipzig 1903.
HAASE, H.:
Hydrologische Verhältnisse im Versickerungsgebiet des Südharz-Vorlandes.- Diss. Göttingen, 218 S., 9 Taf., Göttingen 1936.
HAEFKE, F.:
Karsterscheinungen am Südharz.- Mitt. Geogr. Ges. Hamburg, 37, S. 76-105, Hamburg 1926.
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Neues vom Bauerngraben am Südrand des Harzes.- Peterm. Mitt., 81, S. 64, Gotha 1935.
KATZER, F.:
Karst und Karsthydrographie.- Beitr. z. Kunde der Balkanhalbinsel (1) 8, 1909.
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Morphologische Studien in Westmontenegro II.- Z. Ges. Erdkde. Berlin, S. 81 ff, Berlin 1934.
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Karstrandebene und Poljeboden.- Erdkde., 9, S. 60-64, Bonn 1955.
KLAER, W.:
Karstkegel, Karstinselberg und Poljeboden am Beispiel des Jezeropoljes.- Peterm. Mitt., 101, S. 108-111, Gotha 1957.
KREBS, N.:
Offene Fragen der Karstkunde.- Geogr. Zeitschr., 16, S. 134, Leipzig, Wiesbaden 1910.
LEHMANN, H.:
Studien über Poljen in den Venezianischen Voralpen und im Hochapennin.- Erdkde., 13, S. 258-289, Bonn 1959.
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La terminologie classique du karst sous l'aspect critique de la morphologie climatique moderne.- Rev. Géogr. Lyon, 35, 1, S. 1-6, Lyon 1960.
LEHMANN, O.:
Die Hydrographie des Karstes.- Enzyklop. d. Erdkde., Tl. 1, 212 S., Leipzig 1932.
LOUIS, H.:
Die Entstehung der Poljen und ihre Stellung in der Karstabtragung auf Grund von Beobachtungen im Taurus.- Erdkde., 10, S. 33-53, Bonn 1956 (1956a).
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Das Problem des Karstwasserniveaus.- Rep. of the Comm. on Karst Phenomena, S. 24-30, New York 1956 (1956b).
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Allgemeine Geomorphologie.- Lehrb. d. Allg. Geogr. 1, 354 S., Berlin 1961.
MILOJEVI, S. M.:
Nekoliko napomena o morfolokoj raznolikosti vrtaa u golom kru. Einige Bemerkungen über die Verschiedenartigkeit der Dolinenformen im nackten Karst (deutsche Zusammenfassung).- Gl. Geogr. Dr., 23, S. 1-16, 1937.
PASSARGE, S.:
Die Grundlagen der Landschaftskunde. III: Die Oberflächengestaltung der Erde.- 558 S., Hamburg 1920.
PFEIFFER, D.:
Zur Definition von Begriffen der Karsthydrologie.- Z. dt. Geol. Ges., 113, S. 51-60, Hannover 1961.
ROGLI, J.:
Morphologie der Poljen von Kupres und Vukovsko.- Z. Ges. Erdkde. Berlin, S. 299-316, Berlin 1939.
SCHRIEL, W.:
Erläuterungen zu Blatt Ellrich und Nordhausen (Nord).- Berlin 1935.
SEEDORF, H. H.:
Reliefbildung durch Gips und Salz im Niedersächsischen Bergland.- Schr. Wirtschwiss. Ges. Stud. Niedersachsens e.V., N. F., 56, 109 S., Bremen-Horn 1955.
SPÖCKER, R. G.:
Karstmorphologische Untersuchungen im Laubensteingebiet.- Jahresh. Karst- u. Höhlenkunde, H. 3, S. 131-154, München 1963.
TRIMMEL, H.: (Schriftleiter)
Fachwörterbuch für Karst- und Höhlenkunde.- Jahresh. Karst- u. Höhlenkde., 5, München 1964.
VIETE, G.:
Der periodische See von Roßla - ein Beispiel für Wasserbewegungen im Zechstein Mitteleuropas.- Freib. Forsch. Hefte, H. C5, S. 22-37, Freiberg 1953.




1) Aus dem Geographischen Institut der Universität Göttingen (Direktor: Prof. Dr. H. POSER).
2) HAEFKE (1926, S. 97), HALBFASS (1935, S. 65), VIETE (1953, S. 30) und SEEDORF (1955, S. 28). Ausführlicher wurde bisher nur die Hydrologie durch HAASE (1936, S. 26 - 45).
3) Der Höhleneingang ist zur Zeit unter einer Abraumhalde verschüttet.
4) Alle Daten nach HAASE 1936.
5) Zur Stratigraphie in diesem Gebiet siehe oben S. 14.


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