Епоха формування талантів: неоліт, четвертинний період, плейстоцен і голоцен (від 800 000 років тому до наших днів)

Яругоподібна долина Веннер-Бахталь є прикладом взаємодії "внутрішніх" і "зовнішніх" сил землі. Процеси в земній мантії спричинили підняття Рейнських Сланцевих гір. Зовнішні сили зрештою призвели до формування Веннер-Бахталь через вивітрювання та ерозію. Близько 65 мільйонів років тому Рейнські Сланцеві гори все ще були плоскою хвилястою гірською місцевістю, яка лише трохи піднімалася над рівнем моря. Наприкінці раннього третинного періоду прихований під землею гірський блок поступово піднявся, а затока Нижнього Рейну обвалилася.

Близько 500 000 років тому висхідний рух, який вже був чітко помітний 800 000 років тому, значно посилився. Це змусило Рейн і його притоки глибоко врізатися в гори. Градієнт від головної терасової рівнини до долини Рейну або долини Марієнфорст стрімко збільшився. Головну терасу тепер дренували бічні долини, які ставали дедалі довшими.

Глибинній ерозії сприяють переважно пухкі породи та вивітрені девонські пісковики і аргіліти. Це є передумовою для утворення виїмчастої долини. Люди середньовіччя використали цю природну особливість, щоб побудувати на протилежному боці долини замок-притулок.

Тип ґрунту: лесовидний суглинок

Тип ґрунту: бурозем

Вік утворення ґрунту: неоліт, четвертинний період, голоцен (приблизно 11 700 років тому і до сьогодні)

У долині Веннер-Бахталь можна спостерігати зміни у землекористуванні поблизу межі лісу. Лісові масиви Коттенфорсту змінюються сільськогосподарськими пасовищами нижче по долині. Ці різні типи використання частково пояснюються зміною геологічної ситуації. Надра складаються з сильно вивітрених пісковиків і аргілітів девонського періоду, які під час останнього льодовикового періоду були вкриті шаром лесу товщиною понад 200 сантиметрів.

Піски і гравій головної тераси вже були в значній мірі видалені, так що лес лежить безпосередньо на сильно вивітрених сланцевих породах. Розвиток ґрунтів з лесових порід у післяльодовиковий період, тобто в голоцені, відбувався в долині інакше, ніж на пласкому плато Коттенфорста. Це пов'язано, зокрема, з крутизною схилу. Швидкий стік атмосферних опадів і ґрунтових вод, а також незначна, але постійна ерозія і перегрупування верхнього горизонту ґрунту перешкоджали розвитку псевдоболота (перезволоженого ґрунту). Парабуроземні ґрунти долини Марієнфорст характеризуються високою продуктивністю.

Гірські породи: Ґрунт з глинистих порід девонського періоду

Вік утворення джерела: четвертинний період, голоцен (післяльодовиковий період) (приблизно 11 700 років тому)

Потік, що перетинає Веннер Кірхвег, бере свій початок у великому весняному болоті на північному схилі долини Веннер Бахталь. Особлива геологічна ситуація на краю плато Коттенфорст означає, що ґрунтові води тут просочуються на велику площу. Глинисті ґрунти Коттенфорсту значно ускладнюють просочування дощової води. Тим не менш, вона просочується до 10 сантиметрів на день крізь верхній шар суглинку Коттенфорсту товщиною приблизно 200 сантиметрів. Не раніше, ніж через 20 днів, фільтраційні води досягають пухкої породи головної тераси. Тут вони швидко рухаються вниз, поки не досягнуть ґрунтових вод. Пориста неконсолідована порода головної тераси є важливим водоносним горизонтом. Донизу він закритий дамбою ґрунтових вод - глинистим шаром.

У нашому регіоні цей нижній шар складається або з глин третинного віку, або з глинистих порід девонського віку. Оскільки шар ґрунту має рельєф, ґрунтові води збираються в найглибших точках і течуть неглибокими каналами до краю плато Коттенфорст. Там, де зона підземних вод перерізана схилом долини, потік підземних вод стає джерелом шарових вод.

Будівельний матеріал: базальт (стовпчастий базальт)

Вік утворення породи: неоліт, третинний період, олігоцен / міоцен (застиг приблизно 25 - 22 мільйони років тому)

Огорожа колишнього монастиря Марієнфорст складається переважно з фрагментованих базальтових колон. Завдяки своїй великій міцності та стійкості до атмосферних впливів вулканічна порода протягом останніх століть використовувалася у різні способи: для укріплення берегів, мощення доріг, для будівництва укріплень та церковного будівництва. Базальт - найпоширеніша вулканічна гірська порода на Землі. Назва "базальт", можливо, походить від ефіопського "bsalt", що означає "варений". Базальтові породи характеризуються відсутністю або незначним вмістом кварцу і мають загальний колір від чорного до темно-сірого. Вони мають дуже дрібнозернисту структуру мікроскопічно малих кристалів. У цій ґрунтовій масі часто можна розпізнати добре сформовані міжзернові кристали.

Стовпчасте виділення базальту не має нічого спільного з кристалізацією породи. Під час охолодження розплавів базальтових порід утворюються п'ятикутні або гексагональні стовпчики, перпендикулярні до поверхні охолодження, які розмежовані усадочними тріщинами (об'єм породи зменшується під час охолодження).

Базальти з покривів і потоків застигають переважно у вигляді гексагональних стовпчиків. П'ятикутні стовпчики зустрічаються переважно у вихідних гребенях і жилах. Таким чином, надземні виливи лави можна відрізнити від субвулканічних (підземних застиглих магм) базальтів. Завдяки своїй стовпчастій формі такі базальтові поклади ідеально підходять для подальшої переробки в стандартні будівельні блоки. У минулому в районі Бонна було багато базальтових кар'єрів, зокрема в міському лісі Бад-Годесберг поблизу Швайнхайма ("Im Hohn").

Порода: мулисті, піщані відклади долини струмка Годесберг

Вік відкладів: Голоцен (післяльодовиковий період до наших днів) Утворення Мюльбаху: близько 1600 р. н.е.

Утворення звивистого водотоку можна спостерігати на прикладі Мюльбаха, що протікає вздовж набережної Марієнфорстера. Потік був штучно створений для живлення олійниці з виробництва ріпакової олії, пізніше відомої як Брунгсмуле, яка згадується вже на початку 17-го століття. За майже 400 років Мюльбах набув форми, типової для природних водотоків. Звивиста течія водотоків і форма набережних є результатом взаємодії сил тертя об дно річки, відцентрової сили, протидії (доцентрової сили), сили Коріоліса і швидкості течії, на додаток до геологічних умов (твердих і м'яких порід). Поперечна течія, що тече під кутом до поточної течії, призводить до ерозії на крутих схилах. З іншого боку, матеріал, що переноситься річкою, відкладається на пологих схилах. Утворюються петлі, меандри (за назвою річки в Малій Азії). Згодом кривизна збільшується до такої міри, що залишається лише вузька шийка меандру, яка може бути відрізана під час повеней. Відрізане русло залишається у вигляді поступово замуленої стариці (наприклад, Гумме). У прориві вода тече значно швидше і має більший ерозійний ефект. Будь-яким небажаним змінам у руслі потоку можна протидіяти, укріпивши схили перегородки, наприклад, базальтовими стовпчиками або прибережними деревами, що підходять для даної місцевості.

Порода: Конгломерат кварцових валунів з халцедоном (вапняк Валлендара)

Вік відкладення: неоліт, ранній третинний період (утворився приблизно 40 - 30 мільйонів років тому)

Валуни на краю стежки є одними з найстаріших доказів третинного періоду в районі Бад-Годесберга. Це річкові відкладення раннього третинного періоду, валлендерський гравій (за назвою містечка Валлендер поблизу Кобленца). На початку третинного періоду наша батьківщина була низинною рівниною. В умовах майже тропічного клімату пісковики та глинисті сланці девонського періоду зазнали глибокого хімічного вивітрювання. Утворилися потужні глинисті відклади. Лише тверді кварцові породи чинили опір розкладанню.

Під час невеликого підняття в ранньому третинному періоді кора вивітрювання була локально видалена. Кварцові породи були подрібнені в руслах річок, що утворилися, і відклалися там у вигляді піску, гравію та брил валунських гравіїв, коли потік води зменшився. Через велику кількість кварцу в гравії Валлендара і відкладеннях в регіоні Трір, можливо, що значна частина кварцу походить з Вогезів або навіть з Центрального Французького масиву. Цементування гравію в конгломерат відбулося шляхом пізнішого накладання вулканічного попелу (трахітового туфу). Під час вивітрювання виділялася кремнієва кислота, яка просочувалася вниз з фільтраційними водами і відкладалася там у вигляді силікагелю. Там він затвердів під впливом втрати води, утворивши прісноводний кварцит, з кварцом типу халцедон.

Джерело мінеральної та лікувальної води гідрокарбонатно-хлоридного натрієво-гідрокарбонатного кислого типу

Утворення долини Марієнфорст пов'язане з геологічним розломом у сланцевому гірському масиві. Він пропонує мінералізованим підземним водам шлях нагору з великих глибин. Тут одна з них видобувається з глибини 60 метрів у свердловині Драйч.

Вода з джерела Draitsch, яке знаходиться на місці розливного заводу, містить багато вуглекислого газу (CO2). Газ CO2 утворюється внаслідок вулканічної активності в третинному і четвертинному періодах. На великих глибинах розплавлена мантія та остигаючі магматичні камери виділяють вуглекислий газ та інші леткі речовини. Гази під високим тиском проникають через розломи в земній корі в зону підземних вод, де вуглекислий газ хімічно розчиняється з утворенням вугільної кислоти. Частина газу фізично залишається в мінеральній воді у вигляді "вільної вугільної кислоти" (бульбашки газу!). Вона змушує воду підніматися далі до поверхні землі (газліфт). Газована вода розчиняє мінерали, особливо солі металів і напівметалів, з гірських порід, через які вона протікає. Таким чином, склад мінеральної води відображає геологічну структуру надр.

Гірська порода: лужний базальт

Вік утворення породи: неоліт, третинний період, олігоцен / міоцен (близько 25 млн років тому)

Годесберг - це "руїни" вулкану, тверда порода якого, дрібнозернистий лужний базальт зі структурою потоку, була змодельована з м'якої навколишньої породи шляхом вивітрювання. Це продукт застигання магми з низьким вмістом кремнезему, яка підійшла близько до земної поверхні наприкінці третинного періоду в ході вулканізму Зібенгебірге близько 25 мільйонів років тому.

Магма, температура якої перевищувала 1100º C, проникла в товщу раніше видобутих туфів (трахітів) і розширилася там у більш-менш булавоподібній формі. Утворився підземний вулкан - субвулкан. Однак невідомо, чи розплавлена порода була перенесена на земну поверхню у вигляді лави і утворила там наземний вулкан.

Порода містить клінопіроксен, олівін, плагіоклаз, рудні зерна та місцями склоподібні мінерали. Зерна олівіну, клінопіроксену та кварцу, розчинені в розплаві, зустрічаються у вигляді включень. Зараз "вулкан Годесберг" став невпізнанним через ерозію, і точна реконструкція його колишньої форми неможлива. На східному схилі Годесберга колись були невеликі кар'єри, де, ймовірно, видобували більшу частину будівельного матеріалу для Годесберга.

Вік формування Рейну: мезозой, третинний період, середній міоцен (приблизно 14 - 11 мільйонів років тому)

Формування долини Рейну частково пов'язане з глибокою зоною розломів у земній корі. Її формування тісно пов'язане з підняттям Рейнських Сланцевих гір у третинному періоді та обвалом Нижньорейнської затоки. Причини рухів земної кори шукають, серед іншого, в рухах земної мантії. У верхніх шарах земної кори утворюються розтягуючі напруження, що призводять до руйнування окремих ділянок земної кори. Супровідним явищем був жвавий вулканізм, центром активності якого був Зібенгебірге.

Вражаючим прикладом рухів земної кори є поле просідання Нижньорейнської затоки, яке клиноподібно врізається в Сланцеві гори поблизу Бонна і простежується через розломи до траншеєподібного обвалу Нойвідської улоговини. Звідти, ймовірно, існує подальше продовження системи грабенів на південь зі з'єднанням з Верхньорейнським грабеном. У північних сланцевих горах Рейн використовував помітну зону розломів з середини міоцену, коли зародився первісний Рейн, і осушував регіон Верхнього Рейну
через Рейнські Сланцеві гори до Північного моря.

Вік формування схилу долини: неоліт, четвертинний період

Основна фаза формування: плейстоцен (льодовиковий період) (500 000 - 300 000 років до сьогодні)

Від місця знахідки стежка веде вниз до середньої тераси Рейну (Promenadenweg). Крутий схил долини, що веде до сучасної долини Рейну, був сформований Рейном льодовикового періоду. Близько 800 000 років тому Рейнські Сланцеві гори були сильно підняті. Під час наступних теплих періодів широка гравійна рівнина, що утворилася в холодний період, була глибоко порізана Рейном. Утворилася нова, набагато вужча долина.

Були розмиті не тільки пухкі породи русла холодного періоду. Річка також заглибилася в глибші глини та піски третинного віку, а також пісковики та глинисті сланці девонського віку Рейнських Сланцевих гір. Ерозійні процеси були особливо інтенсивними на вигинах річки, де потік стикався зі схилом долини. Тут схил був підірваний і розколотий бічною ерозією. На цих схилах виникли породи Рейнських Сланцевих гір. Сьогодні девонські пісковики та глинисті сланці простежуються вздовж плато Коттенфорст аж до Венусберга. Там, де нахил схилу не дуже виражений, над девонськими породами зберігся тонкий шар льодовикового мулу, як і тут, на цій ділянці.

Ерозійний залишок середньої тераси

Вік відкладів середньої тераси: четвертинний період, плейстоцен, льодовиковий період Заале (приблизно 300 000 - 120 000 років тому)

Прогулянкова доріжка між вулицями Аенхенштрассе та Піонервег прокладена на ерозійному останці середньої тераси. Вона з'являється по обидва боки Рейну і притулилася тут у вигляді вузького виступу на крутому схилі до плато Коттенфорст. Середня тераса складається з гравійних пісків товщиною 20 м. У Поппельсдорфі та Дуйсдорфі середня тераса розширюється в північно-західному напрямку, утворюючи кілометрову рівнину. Середня тераса височіє лише на кілька метрів над Гумме (старий рукав Рейну), а нижня тераса - на схід.

У минулому на вузькій смузі терас у долині Рейну були прокладені стежки, дороги та залізничні колії, тому вона також відома як долинна дорожня тераса. Рейнські тераси можна відрізнити одна від одної не лише за різною висотою. Вони також демонструють чіткі відмінності у способах перенесення валунів і вулканічних важких мінералів. Наприклад, відклади Головної тераси містять від 50 до 60 відсотків кварцових валунів, Середньої тераси - від 30 до 40 відсотків, а Нижньої тераси - від 20 до 35 відсотків кварцових валунів.

Ерозійні залишки Середньої тераси та дрібнопіщані відклади долини Гумме

Вік Гумме: четвертинний, голоценовий, добореальний і бореальний (приблизно 11 700 - 7 000 років тому)

На північ від місця, де Піонервег з'єднується з Променаденвег, середня тераса Рейну відрізана замуленим руслом післяльодовикового Рейну, Гумме. Ним можна пройти під замком Годесбург по крутому схилу аж до Поппельсдорфа. Там неглибоке русло вигинається широкою дугою через центр Бонна на захід у напрямку Борнхайму. "Провисання" доріг, що ведуть на схід від краю гори біля Фрісдорфа до Фрідріх-Еберт-Алле, і дороги "Кумме", що веде на північ від Хохкройзалле, вказують на профіль колишньої долини.

Після останнього льодовикового періоду, близько 11 700 років тому, Рейн вийшов з вузької долини Середнього Рейну, як альпійська біловодна річка. По дну льодовикової долини, пізнішої Нижньої тераси, він широкими вигинами впадає в бухту Нижнього Рейну. На краю плато Коттенфорст річка зіткнулася з крутим схилом біля Фріздорфа і швидко проклала собі шлях у м'яких відкладах Нижньої тераси. Тут ерозія берегів також призвела до розмиву вузької середньої тераси. Протягом голоценового періоду русло річки змістилося до центру долини і поступово набуло сучасного вигляду.

Порода: пісковик і глинистий сланець з Рейнських Сланцевих гір

Вік відкладення: палеозой, нижній девон, верхній сіген (відкладення приблизно 412 - 405 мільйонів років тому)

Породи, що відслонюються вздовж Піонірвега, є осадовими породами нижнього девону. У кам'яновугільному періоді (кам'яновугільний вік) вони були підняті близько 300 мільйонів років тому від повеней моря, що відступало на північ, шляхом стиснення земної кори і включені у формування Рейнських Сланцевих гір.

З точки зору великомасштабної тектоніки, це і всесвітнє формування гірських хребтів можна простежити до зіткнення континентів Гондвани і Лавразії.

Рейнські Сланцеві гори є частиною одного з цих гірських хребтів, які в цілому відомі як Варисциди. Названі на честь германського племені варисканців, ці гори простяглися через центральну і західну Європу від східної Німеччини через південну Бельгію і Францію до Уельсу. Струмки і річки зносили уламки ерозії з гір у моренну западину на північ. Там розкинулися величезні прибережні болота з тропічними лісами. Вони стали основою для утворення кам'яного вугілля, наприклад, у вугільних басейнах Рурського регіону та Аахенського вугільного родовища. До кінця палеозойської ери, в пермському періоді, гірський хребет був розмитий, залишивши лише плаский хвилястий ландшафт, який існував 225 мільйонів років тому.
Ландшафт залишився. Лише наприкінці третинного періоду та протягом четвертинного періоду гребінь Рейнських Сланцевих гір знову піднявся і приблизно 500 000 років формувався як сучасний низькогірний ландшафт.

Порода: пісковик і глинистий сланець з Рейнських Сланцевих гір

Вік відкладення: палеозой, нижній девон, верхній сіген (відклався приблизно 412 - 405 мільйонів років тому)

Протягом кам'яновугільного періоду морське дно все більше звужувалося з півдня. В результаті осадові породи, що нагромаджувалися, складалися, розбивалися і піднімалися, утворюючи гірські хребти. Утворені складки гірських порід складаються з "хвильових долин", геологічних западин, і "хвильових гребенів", геологічних сідловин. У Рейнських Сланцевих горах можна знайти складки всіх розмірів. Від спеціальних складок сантиметрового розміру до кілометрових і високих великих складок.

Згинання шарів призвело до напружень, які, коли міцність породи була перевищена, призвели до розтріскування і розривів пакетів шарів. Тріщинуватість добре помітна в шарах пісковику вздовж Піонервегу. Там є дрібні тріщини і розломи, які проходять перпендикулярно до поверхні шару. У центральних і південних сланцевих горах у дрібнозернистих глинистих відкладах зустрічаються й інші поверхні. Там вузькі поверхні розділяють породу на ламелі - сланцеві поверхні.

Пластинчасті поверхні перетинають площини залягання під різними кутами. У найпівнічнішій частині Шифергебірге сланцюватість майже не виражена. Тріщини гірських порід і сланцеві поверхні є зручним місцем для проникнення морозу і коріння, що полегшує розвиток ґрунтів.