Multi-method study of the Middle Pleistocene loess–palaeosol sequence of Köndringen, SW Germany

Loess–palaeosol sequences (LPSs) remain poorly investigated in the southern part of the Upper Rhine Graben but represent an important element to understand the environmental context controlling sediment dynamics in the area. A multi-method approach applied to the LPS at Köndringen reveals that its formation occurred during several glacial–interglacial cycles. Field observations, as well as colour, grain size, magnetic susceptibility, organic carbon, and carbonate content measured in three profiles at 5 cm resolution, provide detailed stratigraphical information. Only minor parts of the LPS are made up of loess sediment, whereas the major parts are polygenetic palaeosols and pedosediments of varying development that are partly intersected, testifying to a complex local geomorphic evolution. The geochronological framework is based on 10 cm resolution infrared-stimulated luminescence (IRSL) screening combined with 18 multi-elevated-temperature post-IR IRSL ages. The luminescence ages indicate that two polygenetic, truncated Luvisols formed during marine isotope stages (MISs) 9(–7?) and MIS 5e, whereas unaltered loess units correspond to the last glacial (MISs 5d–2) and MIS 8. The channel-like structure containing the two truncated Luvisols cuts into > 2 m thick pedosediments apparently deposited during MIS 12. At the bottom of the LPS, a horizon with massive carbonate concretions (loess dolls) occurs, which may correspond to at least one older interglacial.

Löss-Paläoboden-Sequenzen (LPS) sind im südlichen Teil des Oberrheingrabens bisher nur unzureichend untersucht, obwohl sie ein wichtiges Element für das Verständnis der Umweltbedingungen darstellen, welche die Sedimentdynamik in diesem Gebiet gesteuert haben. Die Anwendung eines Multi-Methoden-Ansatzes auf die LPS in Köndringen enthüllt, dass diese während mehrerer glazial-interglazialer Zyklen entstanden ist. Die Feldansprache dreier Profile und Laboranalysen in 5 cm Auflösung (Farbe, Korngröße, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff- und Karbonatgehalt), geben detaillierte Informationen über deren stratigraphischen Aufbau. Nur geringe Teile des LPS bestehen aus Löß, der teilweise durch Hangabschwemmungen geschichtet ist, während der größte Teil aus polygenetischen Paläoböden und Pedosedimenten unterschiedlicher Ausprägung besteht, die sich teilweise überschneiden und von einer komplexen lokalen geomorphologischen Entwicklung zeugen. Der geochronologische Rahmen basiert auf Screening mittels Infrarot-Stimulierter Lumineszenz (IRSL) mit einer Auflösung von 10 cm in Kombination mit 18 Altern, die mit dem Multi-Elevated-Temperature post-IR IRSL Verfahren bestimmt wurden. Die Lumineszenzalter deuten darauf hin, dass die beiden polygenetischen, gekappten Luvisole während der marinen Isotopenstadien (MIS) 9(–7?) und MIS 5e entstanden sind, während die Lösseinheiten dem letzten Glazial (MIS 5d-2) und MIS 8 entsprechen. Die rinnenartige Struktur, welche die beiden gekappten Luvisole enthält, schneidet in > 2 m mächtige Pedosedimente ein, die offenbar während MIS 12 abgelagert wurden. An der Basis des LPS findet sich ein Horizont mit großen Karbonatkonkretionen (Lößkindl), die mindestens einem älteren Interglazial entsprechen könnten.