Kiese und Sande im mittleren und südlichen Oberrheingraben

Die Kiese werden aus verwitterungsresistenten Geröllen aus dem Alpenraum sowie von oft weniger festen Geröllen aus dem Schwarzwald und den Vogesen aufgebaut. Typische Gerölle in den oberrheinischen Kieslagern sind rote und schwarze Lydite (Kieselschiefer, Radiolarite) alpiner Herkunft, honiggelbe Quarzite und dunkle Flyschkalksteine. Die Schichtenfolge wird von stark steinigen Mittel- bis Grobkiesen sowie Fein- bis Grobkiesen aufgebaut.

Bereiche mit ungünstigen Materialeigenschaften:
1) Erhöhtes Auftreten von weniger widerstandsfähigem Randgebirgsmaterial (verwittertes bis zersetztes Schwarzwaldmaterial), dadurch Zunahme des nicht nutzbaren Feinanteils (Schluff, Ton); vor allem in den östlichen Randgebieten der Grabenfüllung.
2) Mächtigere nicht nutzbare Einschaltungen von Ton-, Kalksand- und Kalkmergelsteinen.
3) Wechselnder Sandanteil sowie linsen- oder lagenförmig auftretende Sandkörper innerhalb der Nutzschicht.
4) Örtlich auftretende Nagelfluhbildungen (= Verfestigung der Kiese durch Karbonatausfällung).
5) Erhöhter Anteil an Gesteinen mit feinkristalliner oder amorpher Kieselsäure wie z. B. Kieselschiefer (Radiolarit), alpine Grauwacken, Hornsteine und Quarzporphyre des Schwarzwaldes können zu unerwünschten Alkali-Kieselsäure-Reaktionen (AKR) in Beton führen.

Die Kiese zeigen generell eine Abnahme der Korngröße von Süden nach Norden. Dabei nimmt z. B. von Neuenburg im Süden über eine Distanz von 100 km nach Rheinau im Norden der markante Anteil an Steinen und Blöcken von 18 % auf 1 % kontinuierlich ab. Südlich von Karlsruhe tritt die Kornfraktion Steine nicht mehr auf. Analog zur Korngrößenverringerung steigt der Ton- und Sandgehalt in den Kiesen von 18 % im Süden des Oberrheingrabens auf ca. 29 % bei Rheinau. Zudem ist zur Tiefe ein Übergang zu stärker sandigen Kiesen festzustellen.

Korngrößenverteilung: Durchschnittliche Korngrößenanteile in Prozent von Süden (Neuenburg) nach Norden (Rheinau):

Geologische Mächtigkeit: Die geologische Mächtigkeit der quartären Schichtenfolge ist abhängig von der Tiefenlage der einzelnen abgesunkenen tektonischen Schollen und daher deutlichen Schwankungen unterworfen. Die Neuenburg-Formation weist eine Mächtigkeit von durchschnittlich 40–60 m auf und erreicht ihre maximale Mächtigkeit bei Hausen an der Möhlin mit ca. 75 m. Die unterlagernde Breisgau-Formation weist eine mittlere Mächtigkeit von 50 bis 100 m auf und erreicht ihr Maximum südlich des Kaiserstuhls mit 140 m. Die Sedimente der Breisgau-Formation keilen etwa auf der Höhe von Auggen aus, die Restmächtigkeiten der Neuenburg-Formation betragen hier noch rund 20 m. Die Mächtigkeit der Ortenau-Formation variiert von ca. 120 m in Tieflagen zu 30–50 m im Bereich von Schwellen wie z. B. im Raum Rastatt–Karlsruhe.

Über der Kies- und Sandfolge liegen meist 0,5–3 m mächtige Deckschichten aus Kiesverwitterungsböden, Auenlehmen, Löss und Lösslehmen. Am Rhein können die Auensedimente z. T. 5–10 m mächtig werden. Am östlichen Grabenrand erreichen die Deckschichten (Löss und Lösslehm, Fließerde und Hangschutt) Mächtigkeiten von stellenweise über 20 m Mächtigkeit.

Genutzte Mächtigkeit: Analog zur geologischen Mächtigkeit ist auch die nutzbare Mächtigkeit der Kiese und Sande des Oberrheingrabens zwischen Basel und Karlsruhe an die Tiefenlage der einzelnen tektonischen Schollen gebunden. Um Neuenburg erreichen die Kiese und Sande nutzbare Mächtigkeiten um ca. 30 m. Nach Norden ist bis westlich und südlich des Kaiserstuhls eine Zunahme auf 90 bzw. über 120 m festzustellen. Nördlich des Kaiserstuhls verläuft eine rheinparallele Kiessenke bis in den Raum Kehl mit nutzbaren Mächtigkeiten um 100 bzw. 120 m westlich von Offenburg. Nordöstlich von Kehl verringert sich die nutzbare Kiesmächtigkeit aufgrund einer tektonischen Hochscholle auf 70 m, um in der nordöstlich anschließenden Unzhurster Kiessenke auf 100 m anzusteigen. Ab einer Linie Hügelsheim–Baden-Baden bestimmt die tektonische Hochlage der Rastatt–Karlsruher-Schwelle die nutzbare Kiesmächtigkeit, die hier maximal um die 40 m erreicht. Feinkörnige Zwischenhorizonte, die einen Abbau zur Tiefe einschränken können, treten als vereinzelte Linsen zwischen Kehl und Karlsruhe auf. Hier ist besondere der Zwischenhorizont bei Lichtenau und Rheinmünster zu nennen, der die nutzbare Mächtigkeit auf 20–30 m begrenzt.