Geologische & topographische Gegebenheiten
Natürliche Grundlagen (Relief)
Nach der naturräumlichen Gliederung von Hessen liegt der Großteil von Heusenstamm im Bereich des Naturraums Untermainebene (Untereinheit „Heusenstammer Sand“), einer flachen, überwiegend bewaldeten Ebene, am westlichen Rand der östlichen Untermainebene, die geologisch auch als „Hanau-Seligenstädter Senke“ bezeichnet wird.
Lediglich der Südwesten reicht in das hier angrenzende „Messeler Hügelland“ hinein. Es handelt sich hierbei um einen tektonischen Grabeneinbruch zwischen Messeler Hügelland (im Westen) und Vorderem Spessart (im Osten), der mit tertiären und pleistozänen Ablagerungen aufgefüllt ist. Geologisch ist Heusenstamm daher auch durch diese weit verbreiteten pleistozänen Terassensande sowie Flugsandablagerungen gekennzeichnet.
Topographisch betrachtet liegt Heusenstamm auf einer Höhe von 125 – 130 m ü. NN - nur der "Hohe Berg" überragt hier mit 159 m ü. NN. Der niedrigste Punkt im Stadtgebiet liegt an der Kläranlage mit 117,5 m ü. NN. Diese Landschaft zeichnet sich durch ihren Grundwasserreichtum aus.
Geologische Entwicklung
Für die Geologie von Hessen/ Heusenstamm hat der Beginn der Eiszeitepoche Pleistozän keine besondere Bedeutung, denn ganz Hessen lag während des Eiszeitalters im nicht vergletscherten "periglazielen" Bereich zwischen dem von Skandinavien gekommenen Inlandeis und den Gletschern der Alpen und des Schwarzwaldes.
Diese Epoche war eine Zeit deutlicher Klimaabkühlung gegenüber dem Tertiar mit ausgeprägten Klimaschwankungen. Gletschereise breiteten sich sehr weit in vorher wärmere Regionen aus. In Hessen sank die Durchschnittstemperatur auf minus 4 bis 5° C. Das Land wurde in eine der Tundra Sibiriens ähnliche Steppe verwandelt, die kaum Bäume und nur einen geringen Pflanzenwuchs aufwies. Im Verlauf des Quartärs, der jüngsten Periode der Erdgeschichte, kam es zwischen dem Pleistozän (Eiszeitalter) und Holozän (Jetztzeit) mehrfach zu einem Wechsel zwischen Kalt- und Warmzeiten. Dieser Temperaturwechsel hatte auch bei den großen Flüssen eine große Wirkung. In den Kaltzeiten trugen die Flüsse große Mengen an Schlamm und Geröll talabwärts und lagerten diese an den Ufern ab. In den Warmzeiten konnten die geschmolzenen Wassermengen die Ufer und Flussbetten wieder freiräumen, so dass sich die Flüsse tiefer einschnitten und die Ablagerungen der Kaltzeit als Terrassen hinterließen. Diese Terrassen haben für die Wasserwirtschaft große Bedeutung wegen ihrer Leitereigenschaften.
Übersicht über die typischen Böden des Naturraums
Die Spuren der Eiszeit sind heute relativ gering. Nur noch wenige Erscheinungen lassen auf die Spuren der Eiszeit hindeuten. Es sind hauptsächlich die Flussterrassen, auf denen große Gesteinsblöcke von Eisdrift zeugen. In der Gemarkung Heusenstamm bilden fluviale Ablagerungen des Mains, dessen Flussbett während der Warmzeit einen anderen Verlauf hatte, als Sand-, Kies- und Schotterbänke, zum Teil aber auch tonreiche Sedimente bzw. flache Tonlinsen den Untergrund aller anderen pleistozänen und holozänen Ablagerung. Diese befinden sich heute fast nur im Gebiet nordwestlich von Rembrücken. Je nach Geländelage, Flugsand- und Auensedimentabdeckung (s.u.), handelt es sich überwiegend um mesotrophe, mäßig basenreiche, Böden.
Auch im Boden lassen sich noch so manche Zeugen der Vergangenheit ablesen. Insbesondere zeugen die Dünen- und Sandfelder von Relikten aus der Eiszeit, die während des trockenen Kaltklimas von Stürmen am Ende der letzten Kaltzeit aus den vegetationsarmen Schotterebenen des Mains ausgeweht und in der Gemarkung Heusenstamm als pleistozäne und frühholozäne Flugsande abgelagert wurden. Teilweise ist es hier zur Dünenbildung gekommen ("Düne am Galgen"). Im Zuge der Verwitterung entstand bei einer Überdeckung von mehr als 60 cm Sanddecke aus den carbonatarmen und meist silikatarmen, aber quarzreichen Sanden mäßig trockene bis frische, basenarme und oligotrophe Braunerden. Unter Nadelwäldern entwickelten sich auch podsolige Braunerden. In Bereichen geringerer Überdeckung und Unterlagerung tonreicher Schichten haben sich südlich des Stadtgebiets (vor allem im Bereich von Patershausen) auch großflächig staufeuchte Pseudogley-Braunerden und echte Pseudogleye gebildet, die durch ausgeprägte Staunässe gekennzeichnet sind.
Im Bereich der Bieber und deren Zuflüsse haben sich aus umgelagerten Flugsand und Terrassensand mit tonreicheren Sedimenten zu holozänen Bachablagerungen vermischt. Bedingt durch die Akkumulations- und Muldenlage nährstoff- und basenreicher Bachsedimente sind Auenböden unterschiedlichen Humsitätsgrades entstanden. Im Bereich der Bieberaue, südlich der Autobahn A3, ist es auch zu einer Niedermoorbildung mit einer Torfschicht von 60 bis 100 cm Mächtigkeit gekommen. Holozäne Bach- und Flußablagerungen sind über die Bieberaue und deren Zuflüsse hinaus im Gebiet nordöstich von Rembrücken aufzufinden. Tertiäre Kalksteine und Mergel sind nördlich des Naturschutzgebiets "See am Goldberg" unter einer 20 bis 60 cm starken Flugsandüberdeckung zu finden, die am Nordufer des Sees z.T. hier angeschnitten sind.
Im Südwesten des Planungsgebiets befinden sich unter einer ca. 30 bis 60 cm mächtigen Flugsandschicht Rotliegendsedimente. Die relativ schwache Flugsandschicht haben in Verbindung der tonreichen Rotliegendsedimente im Untergrund zu staufeuchten Pseudogleyen und Pseudogley-Braunerden mit mäßigen Nährstoff- und Basengehalt geführt. Als Besonderheit der Gemarkung Heusenstamm ist im Südwesten des Planungsgebiets der "Hohe Berg" aufzuführen, der aus Trachyt (saures Eruptivgestein) besteht, aber mittlerweile zum Großteil bereits abgebaut ist.