Die Urbrenz war der Hauptfluss eines prähistorischen Flusssystems und lief etwa südwärts zur Donau, im Unterlauf ungefähr auf der Trasse der heutigen Brenz. Das Einzugsgebiet der Urbrenz umfasste große Teile der heutigen oberen Einzugsgebiete der Flüsse Rems, Kocher und Jagst, die alle zum Neckar entwässern, die letzten beiden zunächst ungefähr in Gegenrichtung zur Urbrenz.
Forschungsstand miniatur|Danubische Urbrenz (Pleistozän): Goldshöfer Sande und Keuperfeuersteine als Belege Die Existenz einer großen Urbrenz oder mehrerer großer Wildflüsse nördlich der Schwäbischen Alb gilt durch das relativ ungestörte Vorkommen fluviatiler Goldshöfer Sande an zahlreichen Lokalitäten als erwiesen – überwiegend liegen sie in den östlichen Schwäbisch-Fränkischen Waldbergen, auf der Frickenhofer Höhe und bei Aalen. Die ab der heutigen Keuperrandstufe aufwärts abgelagerten Reste von Goldshöfer Sanden wurden von altpleistozänen, zur Donau entwässernden Zubringern der Urbrenz transportiert und abgelagert. Die materialtypische Beschaffenheit der Sande lockte zum großtechnischen Tagebau, der auch heute noch stattfindet. Auch um ein Geoarchiv zugänglich zu halten, wurden 2001 ein großes Wald- und Wiesenareal und mehrere flächige Naturdenkmale unter gesetzlichen Schutz gestellt. Der Name Goldshöfer Sande bezieht sich auf die Typlokalität Goldshöfe , die wichtigste und größte zusammenhängende Talverfüllung der Urbrenz vor dem Durchbruch durch die Aalener Pforte des Albtraufs. Dort werden Ablagerungsmächtigkeiten bis zu 20 m erreicht. Unter dieser Namenskategorie werden gleiche und ähnliche Sand- und Geröllvorkommen der „rheinischen“ Flüsse Jagst und Kocher und ihrer Tributare heute nicht mehr geführt.
Inzwischen ist auch durch Keuper-Feuerstein-Funde belegt, dass Urbrenz-Zubringer schon weit entfernt im Hohenlohischen und in den westlichen Schwäbisch-Fränkischen Waldbergen begannenKeuper-Feuersteine wurden aus einem Bereich des Hohenlohischen („Schrozberger Schild“) und aus dem Einzugsbereich der Fichtenberger Rot (westliche Schwäbisch-Fränkische Waldberge) im Pliozän/Pleistozän bis zum Aalener Albtrauf und auf die Schwäbischen Alb transportiert..
Eine Fundstelle auf der Oberjura-Hochfläche der Schwäbischen Ostalb („Ochsenberg Schotter“ , ca. 100 m oberhalb von Königsbronn) belegt sogar Zubringer einer alttertiären Urbrenz.
Abgrenzung von danubischen und rheinischen Flüssen Von Rhein und Neckar her drangen Ur-Kocher und Ur-Jagst durch rückschreitende Erosion vor. Sie erodierten ihre Einzugsgebiete und verlegten einen Teil der älteren Keuperrandstufe, also der Schichtstufe des Keupers im Südwestdeutschen Schichtstufenland, die im Tertiär vor etwa 10 Millionen Jahren noch etwa auf der Linie Künzelsau–Weikersheim lag, nach Süden.Schüßler et al. 1999, S. 19. Die rheinischen Flüsse zogen immer weitere Bereiche des zuvor zur Donau entwässernden Flusssystems an sich. Sie durchbrachen schließlich auch die pleistozäne Keuperrandstufe und griffen alsbald auch die mit sehr geringem Gefälle breit und träge fließenden danubischen Urbrenz-Zubringer an.
miniatur|Extrem geringes Gefälle von Sanden auf Höhenterrassen der Jagst. Danubische Entwässerung nach links, rheinische nach rechts. Beiderseits der tief in die flache Landschaft eingegrabenen, nach Norden fließenden rheinischen Flüsse Kocher und Jagst haben sich einige Flussterrassen erhalten (Sand- und Schotterterrassen). Zahlreiche Höhenbestimmungen25 Beobachtungen von alten Flussterrassen der heutigen Jagst von Schwabsberg () bis Jagstzell (Ort auf , Jagstterrasse „untere Sande“ auf , danubische Terrasse „obere Sande“ auf ), (Wagner 1952), Abbildung „Sandterrassen der Keuperjagst im Längsschnitt“, S. 143. von Flussterrassen entlang der Jagst ergaben für den Teil der danubischen Höhenterrassen nur 5 m Gefälle auf einer Distanz von ca. 20 km, wohingegen die von der rheinischen Jagst und ihren Vorläufern gebildeten Hauptterrassen ein Gefälle von 27 m zeigten.
Goldshöfer Sande und Keuperfeuersteine miniatur|Goldshöfer Sande westlich der Jagst bei Jagstzell-Dietrichsweiler (Ellwanger Berge)
Die Goldshöfer Sande „Als Goldshöfer Sande“ – die Benennung folgt dem Namen des Weilers Goldshöfe, wo die Typlokalität liegt, 2,5 km östlich von Hüttlingen – „werden diejenigen Sand- und Schotterreste im Einzugsbereich von Kocher und Jagst bezeichnet, die, heute meist in Reliefumkehr auf den Höhen liegend, ein ältestpleistozänes Gewässernetz dokumentieren, dessen Adern radial der Albpforte bei Aalen zuströmten und durch die Alb zur Donau flossen.“ (Zeese 1972), S. 48. Die Goldshöfer Sande sind ein Verwitterungs- und Erosionsprodukt der danubischen Zubringer, welche aufgrund der Verengung von einigen km auf wenige hundert Meter und aufgrund der massiven Verminderung ihrer noch verbliebenen danubischen Entwässerungsgebiete zustande kamen. Ursprünglich wurden nur die im engen Kastental des Albtrauf-Durchbruchs liegenden Terrassensande zweifelsfrei als Beleg eines bis ins Hohenlohische reichenden danubischen Entwässerungssystems betrachtet. Als 1959 durch eine niedergebrachte Bohrung am Seegartenhof (zwischen den Quellen von Schwarzem Kocher und BrenztopfEine flache, kaum erkennbare Talwasserscheide trennt heute den Talzug von Kocher (nach Norden fließend) und Brenz (zur Donau fließend). Die Quellen der beiden Flüsse liegen zwischen Königsbronn und Oberkochen nur 4,1 km auseinander. Die Wasserscheide entstand, als die Erosionskraft der Urbrenz geringer geworden war als Hebungen der Schwäbischen Alb.) verifiziert werden konnte, dass die Erosionssohle mit ≥ wesentlich tiefer liegt als bis dahin angenommen, konnten die Sande und Gerölle bis zum Rand der Keuperrandstufe schlüssig einer Urbrenz zugeordnet werden. Die Zubringer flossen mit geringem, aber gerade noch ausreichendem Gefälle (0,25 ‰) auf die Alb, weil die Felsauflagerungsfläche im Norden ausreichend höher war„Im Brenzeinschnitt selbst wurde die Felssohle unter einer bis etwa 50 m mächtigen Talfüllung am «Seegartenhof» NW Königsbronn bei (vermutlich nicht am tiefsten Punkt) und in den «Seewiesen» bei Heidenheim bei erbohrt.“ (Etzold 1994), S. 126..
Alle von ihrer Beschaffenheit her durchaus ähnlichen Sande und Kiese, deren Höhen aber den rheinischen Flüssen Kocher und Jagst folgen, gelten als nur erneut umgelagert und sind den Goldshöfer Sanden nicht mehr zugehörig (Vergleiche hier auf der Graphik die Kennzeichnungen Goldshöfer Sande und die blauen Pfeile). Weitere Goldshöfer Sande, z. B. um Adelmannsfelden, liegen auf Kuppen bis . Bei diesen Höhen geht man von einer Terrassierung der Akkumulationskörper aus.(Zeese 1972) S. 66, (Etzold 1994), S. 127
mini|Letzter im Mittelteil noch unregulierter Fluss Tagliamento in Mitteleuropa (italienische Südalpen). Sehr breit, sehr geringes Gefälle (keine Tiefenerosion), ständig veränderte Rinnen
Beschaffenheit der Goldshöfer Sande Die überwiegend aus Keuperschichten herrührenden, mehrfach umgelagerten Goldshöfer Sande erscheinen heute als ein Vorkommen entkalkter, gelblich- bis rostbrauner, nicht verfestigter, oft mittel-, aber partienweise auch grob- und feinkörniger Sande (vgl. Korngrößen-Klassifikationen). Stellenweise werden größere Kiesnester, eher jedoch zuunterst geringmächtige Geröllschichten mit meist nur schlecht gerundeten oder eckig-plattigen Geröllen beobachtet, sowie limonitische Eisenanreicherungen (Eisenschwarten). „Das Geröllspektrum umfasst Weißjura-Feuersteine, Braun- und Schwarzjura-Sandsteine, Chalcedon, verkieselte Keuper-Sandsteine, Keuper-Quarze und -Feuersteine sowie Gerölle aus dem Stubensandstein. Neben nur wenige cm dicken, feinsandigen Schluffbändern und -linsen kommen gelegentlich auch einige dm bis 1 m dicke Ton- und Schluffhorizonte vor, die als Hochflutablagerungen und Paläo-Bodenbildungen gedeutet werden“(LGRB 2006), S. 23.
Die Sedimente zeigen Strukturen eines kilometerbreiten, weit verzweigten Zopfstrom-Flusssystems mit flachen Rinnen und Barren auf, die ständig im Umbau begriffen waren. Im vertikalen Aufbau ist häufig eine Schrägschichtung zu beobachten, die eine südliche und südöstliche Fließrichtung anzeigt. Die Erscheinung von Kryoturbation (Eiskeile, Würgeböden etc.) legen nahe, dass die im Pleistozän häufigen Eis- und Kaltzeiten wiederholt Auftau- und Gefrierungsprozesse bewirkten.
Die Sandvorkommen vor der Albpforte (im „Bürgle“ nördlich von Aalen) liegen 40 m über dem heutigen Kocher. Dort erreichen sie eine Mächtigkeit bis zu 20 m, andernorts erreichen sie zwischen 6 und 10 m.
miniatur|Goldshöfer Sande Fossil: Unterkiefergebiß Elephas meridionalis NESTI. K.D. Adam, 1953 (Foto aus italienischem Museum). Vgl. auch Pariser Skelett Mammut meridionalis Zeitbestimmungen: Goldshöfer Sande, rheinische Anzapfung „In den ehemaligen Sandgruben östlich Aalen wurden […] Reste einer nicht gerade reichen, aber wegen ihres hohen Alters seltenen Säugetierfauna gefunden, die eine grobe paläontologische Datierung ermöglichen“(Etzold 1994), S. 135. (Adam 1953) hat den bedeutendsten Fund eines vollständigen Unterkiefers des Südelefanten Elephas meridionalis NESTI taxiert und dokumentiert. Die Funde der Goldshöfer Sande der unteren Aalener Terrasse „sind damit in die Zeit vor der drittletzten Eiszeit, nach Adam […] in das untere Mosbachium oder die »Ältere Steppenzeit« einzuordnen.“(Etzold 1994), S. 136. Von weiterer großen Bedeutung sind auch die Funde zweier Geweihhälften des Breitstirnelchs „Alces latifrons“ sowie zwei Unterkieferäste des zebraähnlichen „Equus süßenbornensis“(Etzold 1994), S. 135ff. „Eine absolute Altersdatierung wurde in den Sanden nie vorgenommen“, ein Beprobung mit der inzwischen etablierten Methode kosmogener Nuklide ist am Beprobungsmaterial der Bohrung gescheitert(Strasser 2009), S. 47 und S. 57f.
Die rückschreitende Erosion der rheinischen Flüsse Kocher und Jagst ergab nach den verfügbaren Altersstellungen, dass die Aalener Flussanzapfung und damit das Ende der danubischen Erosion des Zopfstrom-Flusssystems vor ungefähr 700–600 ka stattfand.(Strasser 2009), S. 35 nach (Hagdorn & Simon 1985), (Etzold 1994)
Pleistozäne Keuperfeuersteine Von herausgehobener Bedeutung zur weiteren Bestimmung der Ausdehnung der Urbrenz-Zubringer im Westen sowie nördlich der damaligen und der heutigen Keuperrandstufe sind zwei Keuper-Feuerstein-Funde(Schüßler et al. 1999), nämlich im heutigen Keuperbergland die Keuper-Feuersteine auf dem Flinsberg im Mainhardter Wald (, 2,3 km nordwestlich von Oberrot, der durch Reliefumkehr entstandene Ausliegerberg liegt im tektonischen Graben „Neckar-Jagst-Furche“). Auf dem Flinsberg liegen teils metergroße Feuersteinblöcke. Die Keuperfeuersteine in der in den Kocher mündenden Fichtenberger Rot. sowie außerhalb Die Funde von Keuperfeuersteinen in der Ziegeleigrube S von Reubach (469–) auf dem hoch liegenden „Schrozberger Schild“. Diese Keuperfeuersteine sind mehrfache Umlagerungen auf der heute nach Erosion völlig keuperfreien Hohenloher Ebene.
miniatur|Ausliegerberg Flinsberg bei Oberrot (Mainhardter Wald), Fundort sehr großer Keuperfeuersteine Beschaffenheit und Vorkommen der Keuperfeuersteine Keuperfeuersteine kommen massenhaft auf Sandsteinhochflächen des Oberkeuper der Schwäbisch-Fränkischen Waldberge, dem Knollenmergel und im Stubensandstein vor. Keuperfeuersteine sind auch anzutreffen auf Resten von Muschelkalk und Keuper der Hohenloher Ebene, in Flussterrassen und Tälern der Flüsse Kocher und Jagst und im Oberjura der Schwäbischen Alb. Feuersteine kommen daneben auch in anderen Gesteinsformationen Deutschlands und der Nachbarländer vor (Schüßler et al. 1999). miniatur|Keuper-Feuerstein, bekannt für besondere Farbvielfalt; angeschnitten, geschliffen, poliert. Fundort: Schuckhof bei Blaufelden (Hohenloher Ebene)