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kurze, nach dem Rhein sich öffnende Thäler, welche die Hochfläche in eine grössere Anzahl von schmäleren oder breiteren, von steilen Halden flankierten Rücken auflösen. Dies geschieht der Reihe nach durch das Biberthal, das Freudenthal, das Merishauserthal mit seinen Seitenthälern, das Hemmenthalerthal, das Eschheimer- und das Lieblosenthal, das Lange und das Kurze Thal bei Siblingen. Am stärksten schneidet der Klettgau ein, der dem heutigen Rheinthal ungefähr parallel lauft und so den ursprünglichen Zusammenhang zwischen dem eigentlichen Randen im N. und den Höhen des Neuhauser Waldes, dem Laufenberg, Hemming und Wannenberg im S. fast unkenntlich macht.
Aber auch das Molasseland im O. ist ganz erheblich zerschnitten. Während das flache Rheingelände bei Stein und das untere Biberthal auf eine ziemlich weite Strecke eine Höhe von 410 bis 420 m einhalten, erhebt sich der prächtig gelegene Hohenklingenberg auf 597 m, der Wolkenstein auf 592 m, und n. von Oberwald wird sogar eine Höhe von 688 m erreicht. Dabei bricht dieser ganze, dem Schienerberg angehörige Molasseblock sehr scharf gegen die Thalsohle des Rhein, der Biber und der Aach ab. An und auf einem ähnlichen Molassehügel liegt die Enklave Rüdlingen Buchberg.
Sein Fuss ist am breitesten bei Rüdlingen; gerade hier hat aber die erodierende Tätigkeit des Rhein eingesetzt, und nur durch umfassende Verbauungen wurde es möglich, die völlige Abtragung dieser Terrasse zu verhindern. Im Gebiet des Jura bekommen die Geländeformen auch dadurch einen eigenartigen Charakter, dass die Thäler beim Austritt aus dem Randen oft sich verzweigen. So werden jene wallartigen Höhen abgegrenzt, durch welche der Randen sich allmählig gegen den Rhein abstuft, und so entsteht auch der mehr oder weniger deutliche Gefällsbruch der Thalsohle, wie er im Biberthal bei Thaingen, im Merishauserthal bei der Längenberger Ziegelhütte und unten im Hemmenthalerthal (Hauenthal) vorhanden ist.
Geologie
Das alt anstehende Gestein ist grossenteils marines Sedimentgebirge; im O. und im S. kommt Sediment aus süssem Wasser (Obere Süsswassermolasse) hinzu, und im Gebiet des Rheinthales bis zu Höhen von 500-600 m ist die heutige Beschaffenheit der Bodenoberfläche das Werk glazialer Ablagerungen. Im W. setzt die Schichtenfolge mit der Trias und zwar mit der Anhydritgruppe ein. Diese ist hier durch die ausgedehnten und mächtigen Gipslager von Schleitheim bekannt. Auch der sie überdeckende Hauptmuschelkalk ist noch auf die Gemarkung Schleitheim beschränkt, während dem Keuper schon viel grössere horizontale Ausdehnung zukommt, indem er auch am Hallauerberg noch vollkommen ausgebildet ist.
Die Juraformation weist im W. ihre sämtlichen Horizonte auf, während im Merishauserthal nur noch die obern Schichten des Dogger und des Malm erscheinen und im Biberthal sogar nur der obere Malm zu Tage tritt. Wie überall in der N.-Schweiz fehlt auch hier die Kreideformation. Somit bilden also Malmkalke die Bodenoberfläche des Randen, der auch fetzenweise mit Tertiärgebilden von verschiedenem Alter und verschiedener Beschaffenheit überlagert sein kann. So findet sich marine Molasse als Grobkalk (Muschelsandstein) bei Altorf (hart an der badischen Landesgrenze) und eine gleichaltrige, wenig mächtige Ablagerung auf dem Buchberg bei Merishausen.
Auch Süsswassermolasse fehlt nicht ganz auf diesen Höhen und findet sich z. B. bei Büttenhard. In grösserer Mächtigkeit werden anderwärts die Malmkalke von Bohnerz und Juranagelfluh überdeckt. Bohnerz und der zugehörige Erzlehm finden sich auf den Höhen von Stetten und Lohn, sowie auf dem das Klettgau auf seiner S.-Seite begleitenden Hügelzug (Laufenberg, Hemming, Rossberg etc.). Ansehnliche Massen von teils loser, teils mehr oder weniger fest verkitteter Juranagelfluh treten im obern Biberthal, auf dem Reiat selbst und stellenweise auch auf dem Hochranden auf.
Ist man nun schon geteilter Meinung darüber, ob diese Juranagelfluh aus dem Jura der W.-Schweiz stamme oder aber ein Abschwemmungsprodukt einer einst den Schwarzwald überlagernden und heute dort vollständig verschwundenen Juradecke bilde, so weiss man noch viel weniger über die Herkunft der sog. tertiären Quarzite. Diese erscheinen gewöhnlich erbsen-, bohnen- bis nussgross, gleichmässig aufgestreut auf dem Klosterfeld, viel reichlicher und mit faustgrossen Knollen untermischt im Klosterhau und auf dem Hägliloh. Besonders zahlreich finden sich aber grössere Gerölle derselben mit Malmbrocken vermengt auf dem Reiat (so um Büttenhard), wo sie neuerdings zur Gewinnung eines ausgezeichneten Schottermaterials gesammelt werden.
Dieses lange geologische Zeiträume repräsentierende gesamte Gesteinsmaterial hat nun selbstverständlich im Laufe der Zeit ebenfalls an den Lagerungsänderungen teilnehmen müssen, die man von nähern und entferntere Partien der Erdkruste kennt. Namentlich jene der mittlern Tertiärzeit angehörige mächtige Bewegung, die im S. zur Auftürmung der Alpen und im W. zu den gewaltigen Schichtenstörungen im sogenannten Kettenjura führte, kann auch am Randen nicht spurlos vorübergegangen sein.
Aber hier klingt sie förmlich aus und bewirkt blos ein ziemlich gleichmässiges Fallen des ganzen Schichtensystems gegen SO. um einen Winkel von 3-10°. Im N. und O. kam es dagegen zu einem gewaltigen, von einem bedeutenden Absinken des n. und ö. Flügels begleiteten Bruch, der sog. Biberthalverwerfung. Sie ist am leichtesten zu erkennen auf der Strecke vom Kesslerloch bei Thaingen durch das Biberthal bis Opfertshofen. Weiter kann man sie dann über Bargen, den Klausenhof etc. nordostwärts verfolgen, anderseits wird man mit ihr aber auch das Verschwinden des Malm ö. vom Fulachthal in Verbindung bringen und ihre Fortsetzung s. bis in den Rhein unterhalb der Rheinbrücke bei Schaffhausen und westwärts bis gegen die Lägern annehmen müssen.
Jenseits dieser Verwerfungslinie tritt die Molasse an die Stelle der Juraformation des Randen und zwar die Obere Süsswassermolasse vom Biberthal bis an den Schienerberg; bei Rüdlingen und Buchberg gesellen sich ihr auch noch ältere Stufen bei. Für das ganze unterhalb 600 m gelegene Areal bildet alpines Gesteinsmaterial die Bodenoberfläche. Seine Mächtigkeit schwankt von kaum 1 dm (Fulachthal ö. von Thaingen, Kleiner Buchberg) bis 100 und mehr Meter (Emmersberg und Enge bei Schaffhausen). Es besteht aus feinem Lehm (in der Thalsohle), Sand und Kies.
Der letztere schwankt ausserordentlich in der Grösse des Kornes und ist bald lose, bald mehr oder weniger fest verkittet. Findlinge von 1 bis 60 m3 Grösse sind nicht selten. Nach Entstehungsweise und Alter bieten diese diluvialen Ablagerungen eine Mannigfaltigkeit, wie sie auf einem Terrain von so geringer Ausdehnung nicht grösser sein könnte. Mächtige Grund- und Endmoränen sind ebenso typisch ausgebildet wie vollkommen geschwemmter Flussschotter. Die erste (älteste) Vergletscherung, die sonst nicht so leicht zu konstatieren ist, findet sich in ausgezeichneter Weise vertreten auf dem Neuhauserwald (älterer Deckenschotter);
die zweite in den Kies- und Nagelfluhresten (löcherige Nagelfluh) oder jüngerer Deckenschotter auf dem Buchberg bei Thaingen, Hohberg bei Herblingen, Gaisberg und Hohfluh bei Schaffhausen etc.;
die dritte oder grosse in der mit Löss bedeckten Terrasse, die sich von Beringen über Löhningen und den Schmerlat ¶
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ins untere Klettgau erstreckt, sowie in der Nagelfluh am rechten Hang des Rheinfallbeckens bis gegen das Schlösschen Wörth; die vierte oder letzte durch die übrigen diluvialen Sand- und Kiesablagerungen unterhalb 550 m Meereshöhe. Der letzten Interglazialzeit, d. h. der eisfreien Zeit zwischen der dritten und vierten Vergletscherung, gehören die Kalktuffe bei Flurlingen an. Sie liegen allerdings auf zürcherischem Boden, sind aber mit dem Diluvium Schaffhausens so eng verbunden, dass man sie immer mit diesem erwähnen wird. Die Lehmaufschwemmungen im Biberthal, im untern Merishauserthal und im obern Klettgau sind postglazial, ebenso die Schutthalden an den Randenhängen und die Schuttkegel, welche von Runsen und Seitenthälern des Randen aus in die Hauptthäler eingebaut sind, sowie endlich auch die durch Abwitterung entstandenen Haufen von Gesteinstrümmern am Fuss einzelstehender Felsen (Schweizersbild) und in der Sohle von Höhlen (Dachsenbühl, Kesslerloch).
Hydrographie.
Die grösste Bedeutung kam von jeher und kommt immer mehr dem Rhein zu. Als grossartige Naturschönheit im Landschaftsbild, als billige Verkehrsstrasse und als ausgibige Kraftquelle kommt sein Einfluss zu vielseitiger Geltung. Sein Wasser zeichnet sich durch einen hohen Grad von Reinheit aus; sein Kalkgehalt entspricht nur 12,5 Härtegraden, und seine Temperatur schwankt zwischen 5° und 21° C. Seine Zuflüsse vom Schaffhauser Gebiet her sind naturgemäss nur unbedeutend, da das Sammelgebiet bei übrigens vollkommen normaler Wasserzirkulation zu klein ist.
Das in den Boden eindringende meteorische Wasser erfährt überall vorzügliche Leitung und Filtration, und zwar sowohl in den zerklüfteten Kalken des Malm als in den lockern Kiesen des Deckenschotters auf den Molassehöhen. Die beiden Leitgesteine liegen auf undurchlässigem Mergel und Ton: jene auf Dogger und diese auf Molasse. So entstehen fast für den ganzen Kanton geologisch scharf bestimmte Quellenhorizonte, die dann auch in den letzten Jahrzehnten sorgfältig ausgenutzt wurden. Im leitenden Gestein selbst übte das Wasser stets eine beträchtliche lösende Wirkung aus, wodurch Spalten zu Klüften und diese zu unregelmässigen Höhlen erweitert wurden.
Für gewöhnlich bleiben uns diese Hohlräume verborgen. Zur Eiszeit aber, als gewaltige Gletscherbäche die vorhandenen Thäler vertieften und erweiterten und neue ausschwemmten, wurden manche dieser Höhlen freigelegt, so das Kesslerloch bei Thaingen, der Dachsenbühl beim Schweizersbild, die Teufelsküchen im Mühlenthal und oberhalb Beringen. Auch bei Strassenbauten, Wasserfassungen und dergl. können solche Höhlen angeschnitten werden (Wippel bei Thaingen, Büttenhard).
Das im Quellgebiet zu Tage getretene Wasser sollte nun als Bächlein und als Bach dem Rhein zufliessen. Alle unsere Thäler waren aber zeitweise wieder gesperrt und wurden mehr oder weniger hoch mit Schutt aufgefüllt: etwa 6 m im Biberthal, 27 m im Merishauserthal, 8 m im untern Hemmenthalerthal, über 50 m im untern Klettgau und ebenso in einem alten Rheinthal (Gasfabrik bei Schaffhausen-Flurlinger Kalktuff-Neuhausen-Schlösschen Wörth). In diese Schuttauffüllung tritt wieder ein Teil des Quellwassers ein und begleitet den Bach als unterirdischer Grundwasserstrom.
Beide, Grundwasser und Bach, bleiben den grössten Teil des Jahres neben einander bestehen. Wenn dann aber im Hochsommer der Erguss des Quellgebietes immer mehr abnimmt, so wird der Bach um so bälder verschwinden, je kleiner sein Einzugsgebiet und je grösser die Schuttmasse in der Thalsohle ist. Es ist dann also nur noch Grundwasser vorhanden, welches aber seiner Beständigkeit wegen vortreffliche Dienste leisten kann. Mit gutem Erfolg wird es benutzt im obern Fulachthal bei Thaingen, im Merishauserthal, sowie im alten Rheinkies bei Schaffhausen und Neuhausen (Rheinfall).
Auf diese Weise sind jetzt die meisten Gemeinden des Kantons, Schaffhausen nicht ausgenommen, mit Quell- oder Grundwasser gut versehen, während die Versorgung einiger hoch gelegenen Gemeinden des Reiat noch zu wünschen übrig lässt, da sie allzu schwierig durchführbar ist. Vergl. Meister, J. Eine geolog. Skizze über den Kanton Schaffhausen. Schaffhausen 1892; Meister, J. Neuere Beobachtungen aus den glazialen und postglazialen Bildungen um Schaffhausen. Schaffhausen 1898.
[Prof. J. Meister.]
Klima.
Das Randengebiet gehört trotz seiner nicht unbedeutenden Erhebung zu den niederschlagärmsten Gegenden der Schweiz, da es im Regenschatten des höheren Schwarzwaldes liegt. Es betragen die jährlichen Niederschlagsmengen (1864-1903) für
|mm|
|Schleitheim||762|
|Schaffhausen||812|
|Lohn||830|
|Unter Hallau||843|
|Wilchingen||880|
Auch die Zahl der Tage mit Niederschlag ist relativ klein: Schaffhausen 144 im Jahr gegenüber 158 in Zürich. Ueber die andern klimatischen Faktoren geben Auskunft die meteorologischen Stationen Schaffhausen, Unter Hallau und Lohn. Die Temperaturmittel (1864-1900) derselben sind folgende:
|Schaffhausen (Emmersberg) 437 m||Unter Hallau 450 m||Lohn 635 m|
|Januar||-1,9°||-2,0°||-2,4°|
|Februar||0.2||0.2||-0,1|
|März||3.3||3.3||2.8|
|April||8.5||8.6||7.8|
|Mai||12.3||12.7||11.7|
|Juni||15.9||16.3||15.3|
|Juli||17.7||18.1||17.2|
|August||16.6||16.7||16.4|
|September||13.7||13.8||13.6|
|Oktober||7.9||7.8||7.6|
|November||3.1||3.2||2.5|
|Dezember||-1,1||-1,1||-1,7|
|Jahr:||8,0°||8,2°||7,6°.|
Schaffhausen ist verglichen mit anderen Stationen der gleichen Höhenlage im Sommer kühl; der tägliche Temperaturgang zeigt, dass dies auf Rechnung der ausgedehnten Waldungen seiner Umgebung zu setzen ist. Die Temperaturmittel von Hallau lassen eine ausgesprochene Begünstigung dieses durch die Produkte seines Weinbaues berühmten Ortes direkt nicht nachweisen; immerhin kann man sagen, dass ausser dem dem Rebbau zusagenden Boden die Exposition der nach S. offenen Mulden von Hallau von Bedeutung ist. Das auf einem Plateau gelegene Lohn ist - seine Seehöhe berücksichtigt - ziemlich mild; die östl. Partien des Randen, der sog. «Reiat», erlauben, im Gegensatz zu den höheren, bewaldeten Partien im W., den Ackerbau.
Die mittlere jährliche Bewölkung beträgt für Lohn 5,8; für Hallau 6,2 und für Schaffhausen 6,5.
Das hochgelegene Lohn hat die kleinste Bewölkung. ¶