18.02.2021 Aufrufe

geologiederschweiz

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

10. Auflage

Christian Gnägi / Toni P.Labhart

Geologie

der Schweiz



Inhaltsverzeichnis

Vorwort7

1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Zum Gebrauch dieses Buches 10

1.1 Die Schweiz im geologischen Gesamtbild Europas 11

1.2 Die Grosslandschaften – Mittelland, Jura und Alpen 14

1.3 Die geologische Erforschung der Schweiz 17

1.4 Der aktuelle Kenntnisstand 20

1.5 Der Kreislauf der Gesteine 23

1.6 Entstehung des Landschaftsreliefs 28

2 Mittelland

2.1 Grundgebirge bis Mesozoikum – der unsichtbare Untergrund 43

2.2 Molassebecken – was von den Alpen übrig geblieben ist 43

2.3 Deformation: Falten, Brüche und Schuppenbildung 49

2.4 Das Quartär – der letzte Schliff 51

3 Jura

3.1 Kristallines Grundgebirge und Oberrhein-Graben –

der geheimnisvolle Untergrund 56

3.2 Der Ablagerungsraum vom Karbon bis zum Quartär –

Saurier, Krokodile und Eiskappen 58

3.3 Deformation: Falten, Brüche und Überschiebungen 61

4 Alpen

4.1 Der Aufbau der Alpen 69

4.2 Helvetikum – Höhlensysteme mit Anschluss ans Mittelmeer 73

4.3 Zentralmassive – so unverrückbar sind sie nicht 86

4.4 Penninikum – der Farbtupfer der Alpengesteine 93

4.5 Ostalpin – ein Gruss vom Südufer des Ozeans 112

4.6 Südalpin – Saurier, tiefe Seen und rote Pflastersteine 117

5 Geologische Entwicklung der Schweiz –

eine chronologische Zusammenfassung

5.1 Vom kristallinen Grundgebirge bis zum Perm130

5.2 Trias bis Mittlere Kreide: Zerbruch Pangäas und Öffnung von Ozeanen 131

5.3 Kreide bis Neogen: Vom Ozean zum Hochgebirge 134

5.4 Quartär bis heute: Kalt- und Warmzeiten 137

5.5 Altersbestimmung 138

6 Vertiefung

6.1 Plattentektonik 142

6.2 Eiszeiten – die Vergletscherung der Schweiz im Quartär148

6.3 Und sie bewegt sich immer noch – Neotektonik, Bergstürze

und Erdbeben 158

6.4 Karst und Höhlen 164

6.5 Metamorphose und metamorphe Gesteine 171

6.6 Strahler, Kristalle, Bodenschätze und Meteoriten 174


7 Anhang

Weiterführende Literatur 186

Glossar – einige wichtige Fachausdrücke 188

Stichwortverzeichnis 196


Vorwort

Abb. 1.1

Calcit

Kleinode am Wegrand – Calcitkristalle begegnen

uns in einer grossen Vielfalt an Formen. Sie erreichen

nur selten die Grösse der bekannten Bergkristalle

(Quarz), sind aber viel häufiger zu finden und auch

schön.

Wie sind die Riesenbergkristalle vom Planggenstock

entstanden? Warum findet man

auf der Scesaplana auf 3000 m ü.M. versteinerte

Meerestiere? Woher kommen die farbenprächtigen

Kiesel in der Emme? Sicher

haben Sie auch schon unterwegs über skurrile

Felsen, verbogene Gesteinsschichten

oder auffällige Steine gestaunt. Da möchte

man doch wissen, wie diese Felsform entstanden

ist, wie jene Versteinerung heisst,

wie alt die Berge sind – und vieles mehr. Bei

solch alltäglichen Beobachtungen setzt dieses

Buch an: Hintergründe erleuchten, Verständnis

vermitteln und «Gwunder» wecken

nach mehr. Es möchte helfen, die in

der Landschaft verborgenen Geschichten

über ihr Werden und Vergehen zu entdecken

– und dabei die Sprache der Geologie

nahebringen. Naturbegeisterten und Lernenden,

die sich mit der Materie befassen

(müssen), wird hiermit ein knapp gehaltenes

und gut illustriertes Werk zum Einstieg

angeboten. Wir haben uns auf die Darstellung

der grossen, wesentlichen Zusammenhänge

beschränkt. Angaben zu weiterführender

Literatur finden sich im Anhang.

de Ermutigung bei dem nicht einfachen

Unterfangen, ein kurzes, leicht verständliches

und zeitgemässes Buch über die Geologie

der Schweiz zu verfassen.

Der Kontakt mit den Lesenden ist uns wichtig.

Schreiben Sie uns, wenn Sie Bemerkungen

oder Änderungsvorschläge haben. Kontaktadresse:

Christian Gnägi, Länggasse 7

CH-3360 Herzogenbuchsee

E-Mail: christian.gnaegi@gmx.ch

Mit der 9. Auflage erhielt das Buch eine

ganz neue Struktur und aktualisierte Inhalte.

Gleichzeitig übergab Toni Labhart nach

bald dreissig Jahren Aufbauarbeit den Stab

an Christian Gnägi. In der vorliegenden 10.

Auflage wurden lediglich einige kleine Fehler

ausgemerzt.

Vielen Kolleginnen und Kollegen sind wir

zu grossem Dank verpflichtet: für Anregungen,

das Überlassen von Illustrationen und

Fotos oder auch einfach für die wohlwollen-



1

Grundwissen kompakt –

Geologie der Schweiz im Überblick


Geologie der Schweiz

Zum Gebrauch dieses Buches

10

Dieses Buch ist nicht chronologisch nach

der Entstehung der geologischen Baueinheiten

gegliedert, denn das Alter sieht man

einem Berg oder Tal nicht an. Wir orientieren

uns im Folgenden an dem, was alle sehen

können, wenn sie mit offenen Augen

durch die Landschaft streifen, an den Phänomenen

und den Besonderheiten, die unser

Interesse wecken. Schroffe Felsen, Karrenfelder,

Höhlen, farbige Gesteine,

Versteinerungen und Kristalle fallen auf,

wollen erklärt und verstanden werden. Die

Struktur dieses Buches geht deshalb zuerst

einmal von den drei auffälligen Grosslandschaften

der Schweiz aus: Das flache bis

hügelige Mittelland liegt zwischen den zwei

Gebirgen des Juras und der Alpen ( Kap.

2–4). Vorausgehend wird in Kapitel 1 geologisches

Fachwissen zusammengefasst, das

zum Grundverständnis nötig ist. Die Entstehungsgeschichte

wird in Kapitel 5 als Gesamtschau

präsentiert. In Kapitel 6 folgen

dann vertiefende und erweiternde Abschnitte

zu übergreifenden Themen, für

diejenigen, die noch mehr wissen wollen.

Auch wenn die Struktur dieses Buches also

vom Räumlichen und seinen geologischen

Besonderheiten ausgeht, wird doch immer

wieder von bestimmten Zeitabschnitten

(z. B. Perm oder Mesozoikum) und ihrem Alter

die Rede sein. Als Hilfe hierzu dient die

Übersichtstabelle im hinteren Einband.

Zeitliche Begriffe sind zur besseren Erkennung

kursiv gesetzt. Etwas gewöhnungsbedürftig

ist dabei, dass in der Geologie oft

Zeiteinheiten und die während dieser Zeit

entstandenen Gesteinseinheiten den gleichen

Namen tragen. «Kreide» meint also

einerseits einen Zeitabschnitt im Späten

Mesozoikum, andererseits Ablagerungen

dieser Zeit, oder «Jura» den mittleren Abschnitt

des Mesozoikums, aber gleichzeitig

auch das Juragebirge.

Wir haben uns um eine möglichst verständliche

Sprache bemüht. Allerdings gehören

zum Eintauchen in ein Fachgebiet gewisse

Fachausdrücke dazu, nicht zuletzt, um

auch den Bezug zur übrigen Literatur herzustellen.

Diese Fachbegriffe sind meist

beim erstmaligen Gebrauch im Text erklärt

oder Erklärungen in Klammern angefügt.

Die in Kapitel 1 eingeführten Fachbegriffe

werden später vorausgesetzt. Viele Begriffe

werden zudem im Glossar am Schluss des

Buches erklärt. Die Karte im vorderen Einband

enthält die wichtigsten Namen der

geologischen Einheiten der Schweiz. Sie

werden im Glossar nicht nochmals aufgeführt.

Im hinteren Einband sind drei Querprofile

durch die Schweiz abgebildet. Diese

beiden Karten sollen helfen, eine dreidimensionale

Vorstellung der Schweiz aufzubauen.

Im Laufe der Zeit wurden durch die vielen

Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen

Namen für Gesteinseinheiten geprägt, die

zwar heute noch gebräuchlich, aber veraltet

oder nicht offiziell akzeptiert sind, weil sie

nicht den aktuellen Nomenklatur-Regeln

entsprechen. Da sie aber in der älteren Literatur

vorkommen, ist es hilfreich, wenn

man sie kennt (z. B. «Würm» für die letzte

Kaltzeit). Wir weisen teilweise in Klammern

auf solche Namen hin, oder setzen sie

in doppelte Anführungszeichen. Auch in

der neueren geologischen Fachliteratur

sind solche Begriffe in Anführungszeichen

gesetzt. Ebenfalls in Anführungszeichen

sind übertragene Begriffe.


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.2

Die schweizerischen Grosslandschaften als Teil Mitteleuropas

Der Alpenbogen (3) erstreckt sich über 1000 km und acht Staaten. Der schweizerische Anteil besteht aus den

Zentralalpen (im Unterschied zu den West- und Ostalpen). Der grössere Teil des Juras (1) und seine höchste

Erhebung liegen in Frankreich. Das Mittelland (2) reicht von Frankreich bis weit nach Süddeutschland und

Österreich. Die rote Linie zeigt die ungefähre Plattengrenze zwischen der Europäischen und der Adriatischen

Platte. In den Alpen heisst diese Grenze Periadriatisches Lineament und der schweizerische Abschnitt

Insubrische Linie. In der Vergrösserung des Satellitenbilds (die blaue Linie markiert die Schweizer Landesgrenze

im Südtessin) wird deutlich, dass diese unterirdische Plattengrenze die Entstehung ganzer Talfolgen

bestimmte ( Kap. 4.6).

© http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alpenrelief_01.jpg

1.1

Die Schweiz im geologischen

Gesamtbild Europas

Die Staatsgrenzen der Schweiz beruhen

nicht auf geologischen, sondern auf geschichtlichen

Gegebenheiten. Geologisch

gesehen, ist die Schweiz ein Ausschnitt aus

viel grösseren Einheiten. Für viele ist es

Teil des schweizerischen Identitätsbewusstseins,

dass Jura, Alpen und Mittelland «uns»

gehören. Doch sie erstrecken sich weit über

die Schweizer Grenzen hinaus und sind

Teilgebiete Mitteleuropas ( Abb. 1.2). Es ist

daher für das Verständnis der Geologie der

Schweiz wichtig, aus einem grösseren

Blickwinkel auf die Schweizer Besonderheiten

zu zoomen.

11


Geologie der Schweiz

Abb. 1.3

Die Bauelemente Europas

geändert nach O. Adrian Pfiffner (2009): Geologie der Alpen. Haupt, Bern

Der euroasiatische Kontinent, auf dem die

Schweiz liegt, hat schon eine lange Geschichte.

In den Gesteinen der Schweizer

Alpen wurden Mineralkörner gefunden,

deren Alter auf über 3 Mrd. Jahre datiert

wurde. Der heutige Zeitpunkt zeigt nur eine

Momentaufnahme. Der Kontinent besteht

aus einem Mosaik verschieden alter Erdteile

(= Platten), die aneinanderstiessen und

so «zusammengeschweisst» wurden ( Kap

1.5 und 6.1). Dadurch änderten sich Form

und Grösse unseres Kontinents immer wieder.

Mindestens zweimal war er Teil eines

«Superkontinents», in dem alle Landblöcke

zusammengeschlossen waren, der aber

wieder auseinanderbrach. Der Baltische

Schild ist das älteste Teilstück Europas

( Abb. 1.3). Er enthält bis zu 3,5 Mrd. Jahre

alte Gesteine.

12


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Riesige Areale davon liegen aber nicht an

der Oberfläche, sondern unter jüngeren Ablagerungen.

Wenn wir zu den Alpen aufschauen,

so erscheinen sie wie für die Ewigkeit

geschaffen. Es ist schwer vorstellbar,

dass da vorher schon mehrere andere Gebirge

standen, die alle wieder abgetragen

(eingeebnet) wurden. In seiner «jüngeren»

Vergangenheit ist Europa etwa alle 100 bis

200 Mio. Jahre wieder mit einer anderen

Platte zusammengestossen und erlebte dadurch

eine neue Gebirgsbildung (vereinfacht

kann man sich dies vorstellen wie die

Knautschzone, wenn zwei Autos frontal zusammenstossen).

Die drei jüngsten Gebirgsbildungen sind:

• Die kaledonische (Ordovizium bis Silur):

Sie prägte die Gebirge Nordwesteuropas

(Norwegen, Schottland, Irland), erfasste

aber auch andere Regionen und kann

ebenfalls im Grundgebirgssockel der

Schweiz nachgewiesen werden.

• Die variszische (Karbon und Frühes

Perm): Es entstanden u. a. Ural, Ardennen,

Rheinisches Schiefergebirge, Harz,

Erzgebirge, Fichtelgebirge, Odenwald,

Spessart, Vogesen, Schwarzwald, Böhmische

Masse, Massif central sowie Teile

Spaniens und Portugals, Sardiniens und

Korsikas. An vielen Orten stieg Magma

(= flüssiges Gestein aus dem Erdinnern)

auf, das zu ausgedehnten Gesteinskörpern

aus Granit erstarrte oder in Vulkanen

ausbrach. Diese Granite bilden den

Kern der Zentralmassive in den Schweizer

Alpen ( Kap. 4.3) und sind auch in

den penninischen Decken ( Kap. 4.4)

vorhanden. Fast alle Granite der

Schweiz entstanden in dieser Phase. Im

Südalpin und Penninikum liegen grössere

vulkanische Gesteinseinheiten aus

dieser Zeit (Perm).

• Die alpine (Ende Kreide bis heute): Sie

umfasste nicht nur die Alpen, wie man

denken könnte, sondern auch die

Karpaten, den Apennin, die Dinariden,

die Pyrenäen und den Atlas. Als noch

wenig abgetragene Ketten entsprechen

sie in Form und Höhenlage am besten

unserer Vorstellung von Gebirgen.

Teilweise umschliessen sie Beckenlandschaften,

die mit Abtragungsschutt

gefüllt sind, oder werden durch solche

begrenzt (z. B. das nordalpine Mittelland

und die Poebene).

Grundlegend für den geologischen Aufbau

der Schweiz – und damit für das Verständnis

der Geologie der Schweiz – ist, dass nach

der variszischen Gebirgsbildung bis zur

Trias der grosse Superkontinent Pangäa bestand,

in dem die heutigen Kontinente alle

vereinigt waren. Seine Gesteine waren aus

Resten früherer Gebirgsbildungen, sogenanntem

Altkristallin, aufgebaut. Denn bei

jeder neuen Gebirgsbildung wurden Reste

älterer Gebirge und ihr Abtragungsschutt

wieder eingefaltet. Altkristallin ist somit

keine einheitliche Bildung, sondern für die

Alpen ein Sammelbegriff, der alle metamorphen

Gesteine (zur Metamorphose siehe

Kap. 6.5) mit einem Altersspektrum bis

und mit der variszischen Gebirgsbildung

umfasst. Die Entzifferung ihrer Geschichte

ist spannend wie ein Krimi. Während der

variszischen Gebirgsbildung stieg an vielen

Orten Magma ins Altkristallin auf, das zum

Teil in Vulkanen ausbrach. Damals war hier

Festland, und die Gebirge unterlagen starker

Abtragung. Die daraus entstandenen

Sedimente des Karbons und Perms bestehen

denn auch aus erodiertem Altkristallin

und Vulkaniten (sowie untergeordnet

Kohlelagen, daher der Name «Karbon»).

Wenn sich die Erdkruste durch Bewegun- 13


Geologie der Schweiz

gen im Erdinneren dehnt, sinkt der ausgedünnte

Teil ein. Es entsteht ein Graben, wie

z. B. der Oberrhein-Graben zwischen

Schwarzwald und Vogesen ( Kap. 3.1). In solchen

eingesenkten Mulden (Permokarbon-Tröge,

Kap. 5.1) sind die Sedimente des

Perms und Karbons erhalten geblieben. Dieser

alte kontinentale Sockel ist als Grundgebirge

unter der ganzen Schweiz zu finden.

Zugleich bildet er den kristallinen Anteil

vieler Decken in den Alpen. Das Grundgebirge

beinhaltet also drei Elemente:

• Altkristallin: metamorphes Kristallin

von abgetragenen Gebirgen,

• Erstarrungsgesteine (= Magmatite) aus

der variszischen Gebirgsbildung,

• Sedimente des Perms und Karbons.

Als Pangäa im Mesozoikum auseinanderbrach,

wurden in den zwischen den Kontinenten

entstandenen Meeren erneut Sedimente

abgelagert. Der Unterbau des

Gebiets, aus dem während der alpinen Gebirgsbildung

dann die Schweiz zusammengeschweisst

wurde, war also ein alter, abgetragener

Grundgebirgssockel mit einer

jüngeren Sedimentbedeckung. Diese Zweiteilung

in Grundgebirge und mesozoische

Sedimentbedeckung findet man überall im

Aufbau der Schweiz wieder, vom Jura bis

ins Tessin.

1.2

Die Grosslandschaften –

Mittelland, Jura und Alpen

14

Der Gastern-Granit –

Gruss aus dem Perm

Einen Hinweis auf die permische Verwitterung

erhalten wir im Gasterntal.

Im Schutt fallen unter hellen bis grünlichen

auch rotgesprenkelte Granitgerölle

auf ( Abb. 4.24, S. 90). Der

Gastern-Granit ist einer der variszischen

Granitkörper im Aar-Massiv. Er

war bereits beim ersten Mal der Verwitterung

ausgesetzt, weil das ihn einhüllende

Altkristallin abgetragen worden

war. Das heisse und trockene

Klima dieser Zeit führte zur Verwitterung

und damit Rotfärbung von Feldspäten.

Im Mesozoikum sank der

Gastern-Granit durch die Dehnungsbewegungen

in Pangäa wieder unter

den Meeresspiegel und wurde erneut

von Sedimenten überdeckt. Das helle

Band der Trias unterhalb des Kanderfirns

markiert die Grenze Sediment/

Kristallin deutlich.

Unsere umgangssprachliche Einteilung in

die drei Grosslandschaften beruht auf den

Landschaftsformen. Während Mittelland

die anschauliche Bezeichnung für das flache

und hügelige Gebiet zwischen Jura und

Alpen ist, gelten die steilen Kalkwände der

Voralpen als nördlicher Alpenrand ( Abb.

1.4). Geologisch betrachtet, sieht dies etwas

anders aus. Die Entstehung aller drei Landschaften

ist mit der Faltung und Abtragung

der Alpen verknüpft – überprägt durch die

Eisvorstösse der letzten 2,5 Mio. Jahre. Ob

etwas markant in Erscheinung tritt, hat vor

allem mit der Härte und damit der Erosionsresistenz

der Gesteine zu tun. Landschaftskörper

aus weicheren Gesteinen

neigen zu runderen Formen und flacheren

Hangwinkeln.

Das Mittelland

Das Mittelland ( Abb. 1.5, S. 16) ist die fruchtbarste

und am dichtesten besiedelte Landschaft

der Schweiz. Es weist ein engmaschiges

Strassen- und Eisenbahnnetz sowie viel

Platz für Industrie und Landwirtschaft auf.

Zum Mittelland gehören nicht nur die Fluss-


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.4

Hohgant-Nordwand – der morphologische Alpenrand

Die Nordwand des Hohgant im hintersten Emmental tritt prominent in Erscheinung, weil sie vor allem durch

harte, erosionsresistente Kalke aufgebaut wird (z. B. Schrattenkalk vom damaligen europäischen Kontinentalrand

= Helvetikum). Die Niederhorn-Hohgant-Kette wird deshalb oft als «Helvetische Randkette» der Alpen

bezeichnet. Die darunterliegenden Schichten des Flyschs und der Subalpinen Molasse sind weicher und

deshalb nicht als Fels sichtbar, wurden aber durch die Alpenfaltung ebenfalls abgeschert und aufs Vorland

überschoben. Die Lage des Alpenrands hängt somit von der Definition ab, was als Alpen bezeichnet wird.

ebenen, sondern auch das vor alpine Hügelgebiet

vom Appenzellerland bis zum Genfersee.

Es beginnt im SW nördlich von

Chambéry in Frankreich, dort, wo sich Jura

und Alpen auftrennen. Die Breite nimmt

nach NE bis ins süddeutsche und österreichische

Alpenvorland auf 140 km zu

( Karte im vorderen Einband). Das Mittelland

war ursprünglich ein Becken längs der Alpen,

das auch das Gebiet des heutigen Juras

umfasste (der damals noch nicht aufgefaltet

war). Darin lagerten die Alpenflüsse seit

dem Paläogen die Molasse ab (Abtragungsschutt

der Alpen). Es wurde gleichzeitig

laufend umgestaltet und sogar in die Alpenfaltung

einbezogen (Subalpine Molasse).

Ein später Schub aus SE formte aus dem

Nordrand des Beckens den Jura. Die Gletschervorstösse

im Quartär schürften in der

Molasse tiefe Täler und Becken aus. In diesen

Übertiefungen liegen die Alpenrandseen,

oder sie wurden mit glazialen Sedimenten

aufgefüllt und enthalten grosse

Grundwasservorkommen.

15


Geologie der Schweiz

Abb. 1.5

Das westliche Mittelland

Gewitterstimmung über dem blinkenden Seeland. Im Vordergrund die spätglaziale Schwemmebene zwischen

Biel und Solothurn mit der Aare, im Hintergrund die drei Jurarandseen: Murtensee (links), Neuenburgersee

(rechts hinten) und davor der Bielersee mit der St. Petersinsel (Blickrichtung von der ersten Jurakette nach

SW). Schwach erkennbar sind auch die talparallelen, längsgeschliffenen, bewaldeten Hügelzüge, die die

Gletscherflussrichtung anzeigen.

Der Jura

Der Jura ist neben den Alpen das zweite

Gebirge der Schweiz und macht etwa 10

Prozent der Landesfläche aus ( Abb. 1.6). Er

beginnt in Frankreich südlich des Genfersees

und verläuft dann über 300 km in einem

lang gezogenen Bogen beidseits der

französisch- schweizerischen Grenze bis

über Schaffhausen hinaus nach Deutschland.

In Frankreich liegen Alpen- und Jurakette

zuerst noch nebeneinander. Dann löst

sich der Jura gegen NE ab und wird ein eigenes

Gebirge. Der höchste Punkt liegt

westlich des Genfersees (Crêt de la Neige,

1718 m ü. M.). Bedeutende Gipfel in der

Schweiz sind La Dôle (1677 m ü. M.), Mont

Tendre (1679 m ü. M.) und der Chasseral

(1607 m ü. M.). Nach dem Juragebirge wurde

die mittlere Periode des Mesozoikums

benannt (Trias – Jura – Kreide). Die Hauptfaltung

des Juras fand vor 10 bis 3 Mio. Jahren

statt. Im W wurden die mesozoischen

Sedimente durch den Druck aus SE abgeschert

und mit dem Mittelland auf der

schiefen Ebene der Europäischen Platte

gegen NW geschoben. Dies führte zur Entstehung

eines Faltengürtels (Faltenjura).

Der nördliche Teil des betroffenen Gebiets

zerbrach in Blöcke. Durch den Druck aus S

wurden einige davon im Vergleich zu den

andern etwas herausgepresst (Tafeljura).

Die Alpen

Die Alpen ( Abb. 1.7, S. 18) erstrecken sich

über nahezu 1000 km von Nizza bis Wien.

Der schweizerische Teil wird als Zentralalpen

bezeichnet. Die Schweizer Alpen bilden

von den Hauptkämmen her stark vereinfacht

ein lang gestrecktes «X» mit dem

Kreuzungspunkt im Gotthardgebiet. Dadurch

gibt es eine Alpennordseite, eine Alpensüdseite

und einige inneralpine Längstäler

(Rhonetal, Rheintal, Engadin). Die

Alpen weisen ein ausgesprochenes Hochgebirgsrelief

auf, mit tief eingeschnittenen

Tälern, markanten Bergketten und Gipfeln.

Dies unterscheidet sie deutlich von den

16


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.6

Juralandschaft

Schroffe Kalkfelsen, weiche Hügelzüge und Fichtenwälder mit Weiden: Ausblick auf den typischen Faltenjura

(vom Chasseron Richtung N nach Frankreich).

älteren europäischen Gebirgen, die bereits

zu hügeligen Mittelgebirgen abgetragen

wurden ( Abb. 1.3, S. 12). Wegen der grossen

Höhendifferenzen ist die Abtragung in den

Alpen intensiv. Sie wird aber durch die

noch andauernde Hebung des Gebirgskörpers

nahezu ausgeglichen ( Abb. 6.19, S. 164).

Die Vergletscherung ist trotz erwärmungsbedingtem

Gletscherschwund immer noch

beträchtlich – doch dies ist nur eine klimatische

Momentaufnahme. Die lang andauernden

Gletschervorstösse im Quartär trugen

durch ihren Geländeabtrag entscheidend

zum heutigen Landschaftsrelief bei.

Die Zentralalpen entstanden durch die Kollision

von Europa mit dem Kleinkontinent

Adria-Apulia. Dabei wurden Krustenteile

beider Kontinente abgeschert und als Decken

übereinandergeschoben. Die Südgrenze

der Schweiz liegt noch ganz in den Alpen.

Erst in Italien schliesst das Pobecken

an ( Abb. 1.2, S. 11). Der nördliche Alpenrand

ist nur der heutige Erosionsrand von

alpinen Decken aus etwas härteren Gesteinen

( Abb. 1.4, S. 15).

1.3

Die geologische Erforschung der

Schweiz

Die geologische Forschung geht von dem

aus, was heute beobachtbar ist, und schliesst

daraus auf die Vergangenheit. Das nennt

man Aktualismus. Ob die geologischen Prozesse

in der Vergangenheit wirklich gleich

abliefen wie heute, wissen wir kaum. Geologische

Erkenntnisse sind also stets mit

einer gewissen Unsicherheit behaftet. Auch

wenn wir dies hier nicht mit jeder Formu-

17


Geologie der Schweiz

Abb. 1.7

Die Alpen: berühmte Gipfel, Gletscher und Bergseen

Der Lac de Fully, ein blauer Edelstein unterhalb der Dent de Morcles in den Walliser Alpen, im Hintergrund der

vergletscherte Grand Combin (4314 m ü. M.), dazwischen unsichtbar das Rhonetal.

lierung andeuten, sondern den aktuellen

Wissensstand als heute gültige Fakten präsentieren,

sollte dies im Hinterkopf bewahrt

werden. Es ist sogar so, dass sich die

Wissenschaft über verschiedene Fragen

nicht einig ist. Der Mensch hat ein Bedürfnis

nach absoluten Wahrheiten, nach Beweisen.

Doch der geologische Erkenntnisprozess

ist im Fluss, und der Stand des

Wissens wird immer wieder durch Entdeckungen

überholt. Dies macht Geologie erst

so richtig spannend. Es kann noch Neues

aufgespürt werden – vielleicht durch Ihre

Beobachtungen?

Der heutige Wissensstand scheint so selbstverständlich.

Wissen ist jederzeit im Internet

abrufbar, in Zeitschriften publizierte

neueste Forschungsergebnisse sind online

einzusehen. Die Forschung profitiert durch

die weltweite Vernetzung. Es ist uns kaum

bewusst, dass das heutige Wissen das Resultat

von über zweihundert Jahren Forschung

ist. Es ist das Gemeinschaftswerk vieler

Hunderter von Geologinnen und Geologen,

die in mühsamer Kleinarbeit unter oft viel

schwierigeren Bedingungen als heute die

Bausteine der aktuell gültigen Theorien zusammentrugen.

Um diese Entwicklung

transparent zu machen, folgt hier ein kurzer

wissenschaftsgeschichtlicher Abriss davon

– zur Würdigung der Pioniere, auf deren

Erkenntnissen wir aufbauen.

Die Pioniere

Es waren Gelehrte, die aus Wissensdurst

ihre Angst vor dem Gebirge überwanden.

Sie entdeckten Mineralien, Gesteine und

Versteinerungen, machten viele oft richtige

und wichtige Beobachtungen, waren aber

begreiflicherweise ausserstande, sie in einen

grösseren Zusammenhang zu stellen.

18


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Die imposanten Alpen beeindruckten sie

am meisten.

Alpen: Felix Hemmerli beschrieb 1452 erstmals

Falten in den Alpen; Conrad Gessner

(1516–1565) veröffentlichte Tafeln von Versteinerungen.

Er wunderte sich, weshalb

die Berge nicht unter ihrem eigenen Gewicht

versinken. Hans Conrad Escher von

der Linth gab 1796 erstmals eine geologische

Übersicht der Schweizer Alpen, ebenfalls

der deutsche Arzt Johann Gottfried

Ebel in seinem Werk «Über den Bau der

Erde in dem Alpengebirge». Beide beschrieben

die auffällige Gliederung der Alpen in

eine kristalline Zentralzone und in die anschliessenden

Randzonen aus Ablagerungsgesteinen.

Der Genfer Horace Bénédict de

Saussure (1740–1799), ein unerschrockener

Bergsteiger, der als einer der Ersten den

Mont-Blanc erstieg, legte eine Fülle von Beobachtungen

in seinem achtbändigen Werk

«Voyages dans les Alpes» nieder. Aber auch

ihm gelang keine Synthese, und er schrieb

am Schluss resigniert: «Es gibt in den Alpen

nichts Beständiges ausser die Mannigfaltigkeit.»

Jura und Mittelland: Johann Jakob Scheuchzer

(1672–1733) war überzeugt, dass die von

ihm gefundenen Versteinerungen Reste

einstiger, in der Sintflut ertrunkener Lebewesen

seien. Gottlieb Sigmund Gruner

schloss 1774 aus Versteinerungen, dass das

Mittelland einst von einer «allgemeinen

helvetischen, gesalzenen See» erfüllt war.

Jules Thurmann (1804–1855) und Amanz

Gressly (1814–1865) untersuchten die

Schichtfolge und den Bau des Juras. Basierend

auf Beobachtungen von Bauern und

Jägern, entwickelten Ignaz Venetz, Jean de

Charpentier und Louis Agassiz die Eiszeittheorie.

Schweiz als Ganzes: Die beiden dominierenden

Geologen des 19. Jahrhundert waren

Bernhard Studer in Bern und Arnold Escher

von der Linth in Zürich. Beide sammelten

auf ausgedehnten Reisen sehr viel Beobachtungsmaterial.

Studer veröffentlichte eine

erste, zweibändige «Geologie der Schweiz»

(1851–1853). Escher hingegen legte seine

der Zeit oft vorgreifenden Ergebnisse in

zwölf Tagebüchern nieder, die erst viel später

gedruckt wurden. Escher und Studer

publizierten 1853 gemeinsam die erste geologische

Karte der Schweiz. 1872 übernahm

Albert Heim (1849–1937) die Nachfolge

Eschers an der Zürcher Hochschule. Die

«Geologie der Schweiz» von Albert Heim

brachte 1921 auf fast 1700 Seiten eine in ihrer

Geschlossenheit bis heute unerreichte

Übersicht.

Die Deckentheorie als neue Erklärung

des Alpenbaus

Die Arbeiten der letzten Jahrzehnte des 19.

Jahrhunderts erbrachten immer genauere

Kenntnisse der Gesteine und Schichtreihen

der Alpen. Damit rückte der Zeitpunkt für

eine Erklärung des Alpenbaus näher. 1894

deutete der Franzose Marcel Bertrand den

Glarner Verrucano als eine einzige, weit

von Süden her überschobene Masse, eben

als «Decke». Der Durchbruch dieser kühnen

Idee erfolgte zuerst in der Westschweiz:

1890/1893 deutete Hans Schardt die Préalpes

als wurzellose Klippe, und 1894 zeichnete

er das erste, ganz auf der Deckentheorie

beruhende Alpenprofil. Maurice Lugeon

beschrieb 1903 im Wildhorngebiet vier

mächtige übereinanderliegende Decken

(nappes de recouvrement). Die ostalpinen

Anteile der Bündner Alpen wurden 1904

vom Franzosen Pierre Termier erkannt.

Nachdem Gerlach bereits 1869 die Antigorio-Deckfalte

entdeckt hatte, leiteten

Schardt, Schmidt und Preiswerk aus den

Befunden des Simplontunnels (1898–1906)

den Bau der penninischen Decken des Simplongebiets

ab. Basierend auf seinen Untersuchungen

im südlichen Wallis, veröffentlichte

Émile Argand 1911 und 1916 eine

tektonische Karte der Westalpen und eine 19


Geologie der Schweiz

20

geniale, weit über seine Zeit hinausreichende

Synthese des Alpenbaus.

Die neue Zeit

Das 20. Jahrhundert war durch einen enormen

Wissenszuwachs gekennzeichnet. Die

Hochschulen lieferten vorwiegend wissenschaftliche

Resultate, und die Praxis (die

angewandte Geologie) steuerte viele Daten

aus der Planung und Ausführung von Bauwerken

bei. Besondere Bedeutung hatten

dabei die gegen 1000 km Tunnel für Bahn,

Strassen und Wasserkraftwerke sowie die

für vielerlei Zwecke abgeteuften Bohrungen.

Die Deckentheorie wurde zur heutigen

Vorstellung vom Bau und der Entstehung

der Alpen weiterentwickelt. Sie

basiert auf der Theorie der Plattentektonik,

der bedeutendsten Erkenntnis des 20. Jahrhunderts

auf dem Gebiet der Erdwissenschaften

( Kap. 6.1). Auslöser für die neue

Theorie waren Erkenntnisse aus Forschungsprogrammen,

vor allem über

Ozean böden. Erstmals gelang es damit, so

unterschiedliche geologische Phänomene

wie Gebirgsbildung, Erdbeben, Vulkanismus,

Kontinentalverschiebung, Ozeanbecken

und Tiefseegräben in Zusammenhang

zu bringen. Das Verständnis für den Ablauf

der Alpenfaltung lieferte auch Erklärungen

für die Entstehung des Mittellands und des

Juras.

Die geologische Forschung in der Schweiz

wird mit unterschiedlichen Schwerpunkten

vor allem von den erdwissenschaftlichen

Instituten der Universitäten und der ETH,

der Landesgeologie und der NAGRA getragen.

Aber auch viele heute in der Privatwirtschaft

tätige Geologinnen und Geologen

tragen dazu bei. Ihre Tätigkeitsgebiete

und Arbeitsweise verändern sich ständig.

Fand noch vor fünfzig Jahren der Grossteil

der Untersuchungen im Gelände «mithilfe

von Hammer und Geist» (mente et malleo)

statt, steht heute eine Grosszahl moderner

Methoden und Apparaturen zur Verfügung.

Die Feldarbeit rückt damit oft gegenüber

Labor und Computer in den Hintergrund.

In den letzten Jahren haben sich neue, fast

durchweg interdisziplinäre Schwerpunkte

herausgebildet: Entsorgung (Abwasser,

Siedlungsabfälle, Sonder- und Atommüll),

Sanierung von Altlasten und Deponien

(Verunreinigung von Boden und Wasser

durch Chemikalien), Rohstoffrecycling und

Naturgefahren (Hochwasser, Murgänge,

Rutschungen, Felsstürze, Erdbeben). Viele

dieser Aufgabenbereiche und Phänomene

betreffen oberflächennahe Lockergesteine,

daher die zunehmende Bedeutung der

Quartär-Geologie (Geologie der Eiszeiten).

Erfreulich ist die steigende Akzeptanz der

Notwendigkeit von Öffentlichkeitsarbeit

(«Erlebnisgeologie») und Geotopschutz

(Schutz geologischer Phänomene). Die Erforschung

der Schweiz wird auch im neuen

Jahrtausend weitergehen. Die Geologie ändert

sich zwar nicht, wohl aber Untersuchungsmethoden,

Theorien, Anforderungen

und Fragestellungen von Wissenschaft

und Praxis.

1.4

Der aktuelle Kenntnisstand

Bücher und Zeitschriften

Früher liess sich alles Fachwissen in Büchern

nachschlagen. In Zeitschriftenartikeln

publizierte Forschungsergebnisse fanden

mit der Zeit Eingang in Standardwerke.

Dies ist heute nur noch bedingt so. Die Produktion

von Büchern, besonders solchen

mit kleiner Auflage, ist teuer und nicht immer

wirtschaftlich. Der Forschungsfortschritt

geht zudem so schnell, dass Bücher

innert kürzester Zeit überholt sein können.

Zudem wird heute an Universitäten über

die ganze Welt verteilt an verwandten Fragestellungen

geforscht. Dies setzt eine Universalsprache

und eine Austauschplattform


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

voraus, die von überall her zugänglich ist.

Deshalb hat sich die Publikation von Forschungsresultaten

in eine grosse Zahl von

spezialisierten Zeitschriften verlagert, die

zum grössten Teil in Englisch erscheinen.

Ein Teil davon ist über Universitätsbibliotheken

online gratis einsehbar. Die traditionellen

«Eclogae Geologicae Helvetiae» z. B.,

die seit 1888 erscheinende Zeitschrift der

Geologischen Gesellschaft der Schweiz,

heisst nun «Swiss Journal of Geosciences».

Sie wurde mit den «Schweizerischen Mineralogischen

und petrografischen Mitteilungen»

zusammengelegt und wird durch den

Medienkonzern Springer vermarktet ( www.

springer.com). Artikel können online recherchiert

und heruntergeladen werden.

Geologische Karten

Eine topografische Karte (z. B. die «Schweizerische

Landeskarte») zeigt Form und Beschaffenheit

der Erdoberfläche sowie die

Lage von Bauwerken usw. Auf geologischen

Karten sind zusätzlich die Oberflächengesteine

mit Farben gekennzeichnet. Dazu

sind auch Steinbrüche, Bergwerke, Quellaustritte

und Fossilfundstellen vermerkt

( Abb. 1.8, S. 22). Die Karte hilft, die Geologie

eines Gebietes so richtig zu begreifen.

Mit den dazugehörigen Erläuterungen repräsentiert

sie in kompakter Form den aktuellen

Wissensstand im Erscheinungsjahr.

Es gibt Karten, die nur in wissenschaftlichen

Publikationen über ein Gebiet erscheinen,

und solche, die von staatlicher

Seite hergestellt und verkauft werden. Dafür

ist in der Schweiz die Geologische Landesaufnahme

im Bundesamt für Landestopografie

zuständig ( www.swisstopo.ch). Sie

führt die Tradition der Schweizerischen

Geologischen Kommission weiter, welche

von 1860 bis 1986 auf privater Basis die Landeskartierung

trug. Die Karten wurden zum

grossen Teil ehrenamtlich erstellt. Geologische

Karten können auch im Internet konsultiert

werden, unter:

• http://map.gisgeol.admin.ch

• http://map.geo.admin.ch

Die wichtigsten Karten sind:

a) 1 : 500 000 und 1 : 200 000 (Überblickskarten)

• Tektonische Karte der Schweiz: Sie zeigt

die Gesteinskörper wie Massive, Decken,

Zonen und ihre Brüche, Falten

und Verschiebungen.

• Geologische Karte der Schweiz: Sie zeigt

die Gesteine nach Art und Alter.

• Hydrogeologische Karte der Schweiz mit

den Grundwasservorkommen.

• Die Schweiz während des letzteiszeitlichen

Maximums.

• Geotechnische Karte der Schweiz: vier

Blätter mit Erläuterungsheften zu

Rohstoffvorkommen und Gesteinen.

b) 1 : 25 000 (Detailkarten)

Der Geologische Atlas der Schweiz im Massstab

1 : 25 000 ist das geologische Standardkartenwerk

der Schweiz. Neuere Blätter

weisen die gleiche Blattbezeichnung auf

wie die Landeskarten 1 : 25 000. Zu jedem

Kartenblatt gehört ein Erläuterungsheft,

das die geologische Darstellung detailliert

beschreibt – allerdings sind einige Blätter

noch in Redaktion. Gegenwärtig sind rund

145 der ca. 210 vorgesehenen Blätter erschienen.

Einige sind allerdings schon wieder

vergriffen. Eine rasche Fertigstellung

dieses auch für die Praxis wichtigen Schlüssel-Kartenwerks

wird seit Jahren durch

Budgetrestriktionen verzögert.

Einen illustrativen Überblick über die geologischen

Produkte von Swisstopo vermittelt

ihre Schrift «Geologie Schweiz – das

Wissen aus dem Untergrund» (2013).

Das Stratigrafische Lexikon

Stratigrafie ist die Lehre von den Gesteinsschichten

und ihrer zeitlichen Abfolge.

Doch es ist wirklich verwirrend. Wer weiss 21


Geologie der Schweiz

Abb. 1.8

Topografische und geologische Karte im Vergleich

Beide Karten zeigen die Klus von Choindez im Faltenjura (zwischen Delémont und Moutier). Der Vergleich

verdeutlicht den Zusammenhang von Landschaftsform, Gestein und Gebirgsbau. Die Erosion hat die harten

Malmkalke, die das Aussengerüst der Falte bilden, als Felsrippen und -stufen herauspräpariert (blaugrau

mit roten Punkten). Die weichen, leicht erodierbaren und zu Rutschungen neigenden Tone und Mergel im

aufgebrochenen Innern sind meist von Hangschutt verdeckt (hellgelb und weiss mit blauen Punkten;

Halbmonde = Rutschungen). Im Kern der Falte bildet der Kalk des Doggers (braun) wieder Felsrippen,

besonders deutlich an der Birs bei Choindez.

Ausschnitt aus dem Geologischen Atlas und aus der Topografischen Karte 1 : 25 000 BL. 1106 Moutier,

Erscheinungsjahr 1996 © reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA14020)

22


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

schon, dass es «Günz, Mindel, Riss und

Würm» (frühere Namen der Eiszeiten) in

der Schweiz nicht mehr gibt bzw. wie sie

denn heute heissen. Nur wer sich intensiv

mit dem Gebiet befasst, kann sich einen

Durchblick schaffen. Dazu gab es umfangreiche

Werke, die etwas Licht ins Dunkel

brachten, wie das «Stratigrafische Lexikon».

Weiter gibt es die Stratigrafische Kommission

der Schweiz, deren Aufgabe die Vereinheitlichung

der Namen ist. Heute können

die alten Namen und die aktuell gültige

Nomenklatur, soweit bearbeitet, im Internet

abgefragt werden: www.stratigraphie.ch.

Wichtig zu wissen ist, dass die Grundeinheit

zur Erfassung einer Gesteinsschicht Formation

heisst. Eine Formation kann aus mehreren

Membern (Untereinheiten) bestehen.

Das heisst, dass Gesteine, die in einem

bestimmten Gebiet in einer bestimmten

Zeit entstanden, einen Namen bekommen.

So ist z. B. die Schrattenkalk-Formation eine

Gesteinseinheit, die auf dem Europäischen

Schelf des Kreidemeers vor ca. 125 Mio.

Jahren abgelagert wurde und vorwiegend

aus Flachwasserkalk mit Mergeleinschaltungen

besteht ( Abb. 1.4, S. 15).

Die Schweizer Geologie im Internet

Abb. 1.9

Der Kreislauf der Gesteine

Fachgebieten gegliederte Plattformen. Die

Platform Geosciences ist die Schnittstelle

zwischen den verschiedenen geowissenschaftlichen

Fachgebieten sowie zwischen

Forschung, Praxis, Verwaltung, Politik und

Öffentlichkeit. Die Webseite enthält z. B.

Angaben zu:

• Geotopen, Geoparks, geologischen

Wanderwegen, Geoführern, Schauhöhlen

und Schaubergwerken (Rubrik

Erlebniswelten);

• Namen und Adressen vieler Geologen,

geologischen Institutionen und Arbeitsgruppen

der Schweiz (Rubrik Geoszene).

1.5

Der Kreislauf der Gesteine

«Wie ein Fels in der Brandung» – Fels, ein

Symbol für Widerstandsfähigkeit und Beständigkeit.

Doch unmerklich frisst die

Brandung an der Klippe, wie das an Küsten

gut beobachtet werden kann. Gesteine werden

und vergehen in zwei grossen Kreisläufen,

die miteinander verknüpft sein können

( Abb. 1.9):

Gute Ausgangsseiten sind:

• Das Geologie-Portal der Schweiz:

www.geologieportal.ch

• Die Geodatenportale der Kantone:

www.kkgeo.ch/geodatenangebot/kantonale-geoportale.html

• Platform Geosciences:

www.geosciences.scnat.ch

• Die Webseiten der Geologischen Institute

der Universitäten mit ihren Forschungsgruppen

Die Schweizerische Akademie der Naturwissenschaften

(SCNAT) ist ein Zusammenschluss

von naturwissenschaftlichen Fachorganisationen.

Sie betreibt sechs nach

23


Geologie der Schweiz

Abb. 1.10

Erdaufbau und Platten

Man unterscheidet beim Aufbau der Erde entweder

nach der Zusammensetzung (chemische Elemente,

Gesteine) in Kruste, Mantel und Kern oder danach,

ob eine Schicht fest (Lithosphäre) oder weich

(As thenosphäre) ist. Während die Kruste nur aus

Fest- gestein besteht, hat der Mantel einen oberen

Teil aus Festgestein (Gabbro, Peridotit) und einen

unteren, plastischen Teil. Dargestellt ist der

Zusammenstoss einer ozeanischen mit einer

kontinentalen Platte. Die ozeanische taucht ab

(Subduktion), und dazwischen bildet sich ein

Akkretionskeil (rot) aus abgescherter ozeanischer

Kruste. Die Moho ist die Grenze zwischen Kruste und

Mantel.

Abb. 1.11

Plutonite (Tiefengesteine)

Habkern-Granit von Habkern (rechts) und Hornblende-Olivin-Gabbro

aus dem Walliser Penninikum

(links). Gabbro und Granit sind im Erdinnern aus

Magma auskristallisiert. Granit besteht hauptsächlich

aus den Mineralien Quarz (grau, transparent), Feldspat

(rot, weiss) und Glimmer (schwarz). Die Farbe

der einzelnen Mineralarten kann aber variieren, je

nach Granitart. Gabbro kann neben Feldspat (weiss)

noch Olivin, Pyroxen und Hornblende (schwarz)

enthalten. Typisch ist bei beiden Gesteinen, dass

aufgrund des Kristallisationsprozesses die einzelnen

Mineralkörner von blossem Auge sichtbar sind.

Gabbro kommt in der Schweiz am häufigsten in

ehemaliger ozeanischer Kruste vor und Granit im

Grundgebirge und im Bergell.

• Flüssiges Gestein (Magma) – Erstarrung

– Aufschmelzung;

• Festgestein – Verwitterung – Abtragung

– Ablagerung – Verfestigung/Gesteinsbildung.

Magma – Erstarrung – Aufschmelzung

Die Lithosphäre ist die äusserste Schicht

der Erde. Sie besteht aus Festgestein und ist

in etwa ein Dutzend grosse starre Platten

(und viele kleine) zerbrochen, die auf der

plastischen Asthenosphäre, der nächstunteren

Schicht, schwimmen ( Abb. 1.10 und

Abb. 6.1, S. 143). Die heutigen Kontinente

sind nur eine Momentaufnahme im Prozess

der Plattenverschiebungen, der seit Milliarden

von Jahren abläuft ( Kap. 6.1). Diese

Platten bewegen sich gegeneinander, aneinander

vorbei oder übereinander ( Abb. 6.2,

S. 144). Davon ist auch die Schweiz direkt

betroffen, denn unter den südlichen

Schweizer Alpen verläuft die Grenze zwischen

der Adriatischen und der Europäischen

Platte, die Insubrische Linie ( Abb.

1.2, S. 11; Kap. 4.6).

In der Asthenosphäre liegt das Gestein als

Magma vor. Dieses steigt unter gewissen

Bedingungen in die Lithosphäreplatten auf.

Dort sammelt es sich in Magmenkammern.

Entweder steigt es weiter auf, oder es kühlt

sich ab, und die Mineralien (=chemische

Verbindungen aus den gelösten Grundelementen)

kristallisieren aus. Dabei entstehen

die Tiefengesteine (Plutonite) wie Peridotit,

Gabbro und Granit. Peridotit kommt

vor allem im Oberen Mantel vor und ist

daher in der Schweiz ganz selten anstehend

(«anstehen» bedeutet, dass ein bestimmtes

Gestein an der Oberfläche sichtbar ist),

24


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.12

Vulkanite (Ergussgesteine)

Viele der vulkanischen Gesteine der Schweiz entstanden

während der variszischen Gebirgsbildung.

Beim Rhyolith (links) sind die grossen grauen

Quarzkörner charakteristisch, die in einer feinkörnigen

Grundmasse aus verschiedenen Mineralien

eingebettet sind. Basalt (rechts) ist oft dunkel ge -

färbt, da er neben Feldspat auch dunkle Mineralien

wie Pyroxene, Amphibole und Olivin enthält. Der hier

abgebildete wurde vom Rhone-Gletscher glattpoliert.

Seine grünliche Farbe kommt daher, dass bereits

eine leichte Metamorphose stattfand. Charakteristisch

für vulkanische Gesteine ist, dass sie hauptsächlich

aus einer dichten Grundmasse bestehen,

deren Mineralkörner von Auge nicht unterscheidbar

sind.

Abb. 1.13

Gletscherschliff

Schrammen im Kalkfels durch Gletscherschliff am

Rand des Glacier de Tsanfleuron im Diableretsgebiet.

Das herausgekratzte Steinmehl wird als Suspension

im Schmelzwasser abtransportiert und gibt ihm die

charakteristische Färbung (Gletschermilch).

Gabbro und vor allem Granit sind häufiger

( Abb. 1.11). Beispiele sind die grossen Granitkörper

der Zentralmassive ( Kap. 4.3).

Manchmal dringt das Magma bis an die Erdoberfläche

durch und bricht als Vulkan (z. T.

auch unter dem Meer) aus. Dann spricht

man von Lava. Vulkanische Gesteine (Vulkanite)

sind z. B. Basalt und Rhyolith ( Abb.

1.12). Die Schweiz hat weder aktive noch

erloschene Vulkane, doch das war nicht immer

so. In den Alpen sind vulkanische Gesteinsserien

aus früheren Zeiten eingefaltet

( Kap. 4).

Aufgrund der verschiedenen mineralischen

Zusammensetzung unterscheiden sich Gesteine

in ihrer Dichte. Stossen nun Platten

mit unterschiedlicher Dichte zusammen, so

taucht die «schwerere» Platte unter die andere

ab ( Abb. 1.10). Dabei wird sie wieder aufgeschmolzen.

Der Kreislauf ist geschlossen.

Festgestein – Verwitterung – Abtragung/

Ablagerung – Gesteinsbildung

Kommt ein Gestein in die Nähe der Erdoberfläche,

beginnt seine Verwitterung,

sein Zerfall. Dies beinhaltet zwei Vorgänge,

die ineinandergreifen:

• den Zerfall in immer kleinere Bruchstücke;

• die chemische Umwandlung und Lösung

von Mineralien durch Wasser und

Luft.

Durch die chemische Verwitterung lockern

sich die Verbindungen der Mineralkörner,

die letztlich ein Gestein zusammenhalten.

Besonders grosse Bedeutung hat in unseren

Breiten die Löslichkeit von Kalk (Calciumkarbonat

CaCO 3) durch saures Wasser. Dabei

genügt bereits die Kohlensäure, die im

Regen durch die Verbindung von CO 2 und

25


Geologie der Schweiz

Tab. 1

Die drei grossen Gesteinsgruppen

Aufgrund ihrer Entstehung werden drei grosse Gruppen von Gesteinen unterschieden: Ablagerungsgesteine,

Erstarrungsgesteine und Umwandlungsgesteine. Erstarrungsgesteine (Magmatite) kristallisieren aus

Mineralien, die in einer Gesteinsschmelze (Magma) gelöst sind – entweder im Erdinnern aus aufsteigendem

Magma (Plutonite) oder an der Erdoberfläche aus Lava (Vulkanite). Umwandlungsgesteine (Metamorphite)

entstehen während Plattenbewegungen oder Gebirgsbildungen durch Wärme und Druck aus anderen

Gesteinen ( Kap. 6.5). Erstarrungsgesteine und Umwandlungsgesteine werden als «Kristallin» zusammengefasst.

Ablagerungsgesteine entstehen aus Bruchstücken anderer Gesteine oder durch die Absetzung von

im Wasser gelösten Substanzen. Sie werden nach der Hauptkorngrösse geordnet. Lockergesteine sind noch

nicht zu Fels verfestigte Ablagerungen.

Wasser entsteht. Durch Kalklösung entstehen

Karstlandschaften mit teils riesigen

Höhlensystemen ( Kap. 6.4). Bei Ablagerungsgesteinen

wie Sandstein wird der

Kalkzement herausgelöst, und er beginnt

abzusanden. Dies wirkt sich auch bei

Sandsteinbauten aus. Historisch wichtige

Gebäude, wie das Berner Münster und das

Bundeshaus (aus Molassesandstein), werden

dadurch zur permanenten Baustelle.

Durch Spalten in den Fels einsickerndes

Wasser kann bis in grosse Tiefen gelangen,

wo es immer stärker erwärmt wird. Wasserlösliche

Komponenten werden dabei abtransportiert

und bei verändertem Lösungsgleichgewicht

wieder ausgeschieden (Kalk,

z. B. als Tropfsteine, Sinter oder als Kesselstein

in Pfannen und Boilern). Ein Teil dieses

Wassers wird als Thermal- und Mineralwasser

genutzt (z. B. in der Therme von Vals

in Graubünden).

Durch Frostwechsel (Wechsel von Frost

und Hitze) entstehen Spannungen und mit

der Zeit Spalten im Stein. Ganze Felspartien

können so abplatzen. Einsickerndes Wasser,

das gefriert, lockert das Gestein zusätzlich

(Frostsprengung). Bergstürze und

Steinschlag sowie die Schleifarbeit von

Gletschern ( Abb. 1.13, S. 25), Wasser ( Abb.

1.14) und Wind zerkleinern die Felskomponenten

weiter. Verschiedene Kräfte arbeiten,

angetrieben von der Schwerkraft, am

Abtransport (Erosion) des gelockerten Un-

Erstarrungsgesteine (Magmatite)

Umwandlungsgesteine (Metamorphite)

Plutonite (aus Magma)

z. B. Granit, Gabbro,

Peridotit

Vulkanite (aus Lava)

z. B. Rhyolith, Dazit,

Andesit, Basalt

z. B. Gneis, Schiefer, Amphibolit, Marmor, Eklogit

Ablagerungsgesteine (Sedimentgesteine)

Lockergesteine

Meeresgesteine

z. B. Kalk, Gips,

Steinsalz, Dolomit,

Mergel, Radiolarit

Konglomerat 1

Brekzie 2

aus Gesteinsbruchstücken (Korngrösse in mm)

Sandstein 0,063–2 Sand

Blöcke (> 200), Steine

(60–200), Kies (2–60)

Siltstein 0,002–0,063 Silt

26

1

Komponenten gerundet, 2 Komponenten kantig

Tonstein < 0,002 Ton


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.14

Wassererosion

Der «Sand im Getriebe» der Bäche zersägt den

härtesten Fels. Romantische Felsformationen in der

Schlucht Pouetta Raisse im Waadtländer Jura.

© Urs Aebersold, Burgdorf

Abb. 1.15

Umschlagplatz Gebirgstäler

Wildbäche, Steinschlag und Lawinen lassen an den

Talflanken grosse Schuttkegel anwachsen. Dazu

kommt der Gletscherschutt (Moräne vom letzten

Hochstand des Kanderfirns im Hintergrund rechts).

Bei Unwettern kann das Ganze grossflächig in

Bewegung kommen – die Landschaft wird umgebaut

(oberhalb Heimritz im Gasterntal nach einem

verheerenden Unwetter).

tergrunds. Massenbewegungen wie Bergstürze,

Rutschungen und Murgänge können

grosse Schuttmengen aufs Mal ein Stück

weiter hangabwärts befördern ( Abb. 1.15;

Kap. 6.3). Gletscher und Bäche übernehmen

die Fracht und lagern sie bei nachlassender

Transportkraft wieder ab ( Abb. 1.16,

S. 28). Abtragung und Ablagerung gesche-

hen ungleichmässig, aber oft Hand in Hand.

Kiesbänke werden in Flüssen während des

gleichen Ereignisses talabwärts umgelagert.

Gletscher schleifen den Fels ab und

lagern gleichzeitig an andern Stellen Moränen

ab ( Abb. 1.17, S. 29). Durch die Bergflüsse

gelangen gewaltige Massen in die Seen

am Alpenrand ( Abb. 1.18, S. 30). So spült

beispielsweise der Rhein jährlich rund

4 Mio. Tonnen Geröll und Feinmaterial in

den Bodensee. Gleichmässig auf sein Einzugsgebiet

verteilt, entspricht dies einer

Gesteinsschicht von ca. 0,5 mm Dicke. Messungen

an anderen Alpenflüssen ergaben

ähnliche Werte. Ausser den Schwebstoffen

verbleibt alles in den Seen, bis sie aufgefüllt

sind. So hat sich im Brienzersee in den letzten

15 000 Jahren (seit dem Rückzug der

Gletscher) ein rund 50 m mächtiger (Mächtigkeit

bedeutet in der Geologie die Schichtdicke)

Stapel von Lockergestein gebildet.

27


Geologie der Schweiz

Durch den Bau von Stauseen bleibt allerdings

heute in den betreffenden Tälern das

grobe Material im Alpenraum.

Mit zunehmender Mächtigkeit der Ablagerungen

steigt der Druck auf die tieferen

Schichten. Mit der Zeit werden sie zu neuem

Fels verfestigt, zu Ablagerungsgesteinen

(Sedimente). Diesen Prozess der Verfestigung

nennt man Diagenese. Die

Mo lasse des Alpenvorlands besteht aus älteren

Fluss ablagerungen des Alpenraums,

die bereits verfestigt sind ( Abb. 2.3, S. 42).

Die Diagenese wird durch die Zementation

mit aus dem Sickerwasser ausgeschiedenen

Mineralien, z. B. Kalk, beschleunigt. Da im

untiefen Meer oft viel mehr gelöster Kalk

vorhanden ist als im Sickerwasser, ist mariner

Sandstein viel stärker zementiert und

weist damit eine höhere Erosionsresistenz

auf als Flusssandstein. Deshalb wurde im

Mittelland, wo immer möglich, Sandstein

der Meeresmolasse verbaut und nicht solcher

der Süsswassermolasse, der unter Witterungseinfluss

viel schneller zerbröckelt.

Durch Druck und Hitze (ab ca. 300 °C) kann

sich der Mineralbestand von Gesteinen verändern,

dann spricht man von Umwandlungsgesteinen

(= metamorphe Gesteine).

Den Prozess nennt man Metamorphose

( Kap. 6.5).

Abb. 1.16

Abtrag und Ablagerung

Erodiertes Material wird oft wenig später wieder

abgelagert. Wildbachtrichter und Schuttkegel bei

Casaccia am Lukmanier.

formen werden aber ebenso stark durch die

langsamen Prozesse der Gebirgsbildung,

Verwitterung und Vergletscherung geprägt.

Aufbauen und einebnen

Wo stehen die höchsten Berge? Oder anders

gefragt, was bestimmt, wie hoch ein Berg

ist? Grundsätzlich gibt es Kräfte, die einen

Aufbau der Landschaftsformen, und solche,

die ihren Abtrag, ihre Einebnung bewirken.

Zum Aufbau führen Gebirgsbildung, Vulkanismus

und Ablagerungen (Akkumulation).

Verwitterung, chemische Lösung und

Erosion bewirken den Abbau. Entsprechend

gibt es erosive Landschaftsformen

1.6

Entstehung des Landschaftsreliefs

28

Die Entstehung der Grundeinheiten Mittelland,

Jura und Alpen wird in den Kapiteln

2 bis 4 ausführlich vorgestellt. Doch wie

wurde daraus unsere vertraute Landschaft

mit Bergen, Pässen, Tälern, Flüssen und

Seen? Das heutige Landschaftsbild zeigt,

geologisch gesehen, nur eine Momentaufnahme.

Dies lässt sich erahnen, wenn

durch Hochwasser und Massenbewegungen

grosse Materialmengen verschoben

werden ( Abb. 1.15, S. 27). Die Landschafts-


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.17

Zungenbeckensee und Endmoräne

Das Moor mit den verlandenden Schwendiseen ist das einstige Zungenbecken eines Lokalgletschers. Es liegt

am Nordfuss der Churfirsten bei Wildhaus. Umrahmt bzw. gestaut werden die Seen von einer überwachsenen

Stirnmoräne. Der Gletscher erodierte (Zungenbecken) und akkumulierte (Stirnmoräne) gleichzeitig. Vorstossen

konnte er erst, als sich der Rhein-Gletscher, der über den Sattel von Wildhaus ins Toggenburg übergeflossen

war, zurückzog.

Gletschertäler seien breit und U-förmig,

Flusstäler schmal und V-förmig – steht in

den Schulbüchern. Dies ist jedoch nur die

halbe Wahrheit. Unsere Täler zeugen vom

Zusammenwirken von Eis- und Wassererosion.

Seit dem Beginn des Quartärs waren

die Gletscher und ihre Schmelzwasser die

dominant prägende Kraft der Talbildung,

die auch für die starke Eintiefung verantund

durch Akkumulation entstandene, je

nachdem, welcher Prozess prägender war.

Beispiele für akkumulative Formen sind

Flussdeltas ( Abb. 1.18, S. 30), Schuttkegel

( Abb. 1.16) und Moränen ( Abb. 1.17). Dagegen

sind Täler, Schluchten ( Abb. 1.14, S. 27)

und Karst durch Erosion entstanden. Unsere

Landschaft ist vor allem durch die Alpenfaltung

aufgebaut und durch Flüsse und

Gletscher überprägt worden ( Abb. 1.19,

S. 31). Am höchsten sind die Berge also

dort, wo die Hebung anhaltend und stärker

war als der Abtrag. Wie stark der Abtrag ist,

hängt unter anderem von der Widerstandsfähigkeit

des Gesteins ab (=Erosionsresistenz).

Es verwundert also nicht, dass viele

der hohen Berge der Schweiz aus harten

Gesteinen wie z. B. Granit bestehen. Trotzdem

war der Abtrag gigantisch, sonst wären

die Alpen gebietsweise bis 20 km höher als

heute.

Gletscher- und Flusstäler

29


Geologie der Schweiz

Abb. 1.18

Maggiadelta

Das Maggiadelta wächst immer weiter in den See hinaus, am Seeboden hat es bereits den Gegenhang

erreicht.

© VBS – Schweizer Luftwaffe

wortlich ist. So wurde z. B. das Aaretal bei

Thun in der letzten Million Jahre um ca.

1 km eingetieft oder das Unterwallis bei

Martigny um 1,5 km, während die Bergketten

viel weniger stark erniedrigt wurden.

Einige der alpinen Schluchten, wie die

Aareschlucht zwischen Innertkirchen und

Meiringen oder die Via Mala in Graubünden,

sind massgeblich durch subglaziales

Schmelzwasser (Wasser, das durch die Gletscherspalten

an den Grund des Gletschers

fliesst und von dort bis zum Gletschertor)

eingesägt worden. Der scheinbar U-förmige

Talquerschnitt einiger Gletschertäler entstand

oft durch spätere Lockergesteinsschüttungen

sowie weitere Faktoren wie

Gesteinshärte und parallelen Verlauf der

Klüftung (Spalten) in den Talflanken.

Es gibt aber einen Unterschied zwischen

Gletscher- und Flusstälern. Flüsse fliessen

nur abwärts, Eis und subglaziales Schmelzwasser

auch aufwärts. Flusstäler weisen

deshalb überall ein Gefälle auf. Dagegen

können Gletscher auch Übertiefungen aushobeln.

Dies sind Talabschnitte mit einer

Gegensteigung, z. B. Becken. Dies kann

schon ganz oben am Gletscher mit der Karmulde

ansetzen, dann vor und nach Talstufen,

beim Zusammenfluss von Gletscherarmen

oder beim klassischen Zungenbecken

( Abb. 1.17, S. 29). Ein eindrückliches Beispiel

ist der Konkordiaplatz im Jungfraugebiet,

wo mehrere Gletscher zusammenfliessen.

Das Felsbett unter dem

Aletsch-Gletscher ist dort um mindestens

500 m übertieft. Übertiefungen wurden

30


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.19

Formende Kraft der Gletscher

Vom Gletschereis geschliffener Fels im Vorfeld des Glacier de Tsanfleuron am Sanetschpass.

nach dem Eisrückzug zu Toteislöchern, was

sie vor einem unmittelbaren Auffüllen

durch Schmelzwassersedimente bewahrte.

Dann entstanden daraus Seen, die aber

natürlicherweise alle mit der Zeit durch

Flusssedimente aufgefüllt werden. Mit Kies

aufgefüllte Becken sind die heutigen Grund -

wasserreservoire. Die meisten unserer natürlichen

Seen sind durch die Gletscher

entstanden, ganz speziell die grossen Alpenrandseen

( Abb. 4.5, S. 74; Abb. 4.41,

S. 106). Die Insubrischen Seen der Alpensüdseite

liegen nicht in übertieften Becken,

sondern in durch die Gletscher gestauten,

voreiszeitlichen Tälern. Auf der Alpennordseite

liegt der Felsboden bei den alpenferneren

Seen – Thuner-, Zuger-, Zürich- und

Bodensee – etwa auf Meeresniveau, bei den

alpennahen – Genfer-, Brienzer-, Vierwaldstätter-

und Walensee – wenige Hundert

Meter unter dem Meeresspiegel. Könnte

man die Landschaft bis auf den Fels ausräumen,

würde sie komplett anders aussehen

( Abb. 1.20, S. 32). Entlang des Jurasüdfusses

würde über ca. 130 km ein Grand Canyon

von westlich von Yverdon bis nach Härkingen

führen, der stellenweise bis auf Meeresniveau

hinunterreichte – das Mittelland ist

also nicht flach! Da Übertiefungen früher

nicht bekannt waren, kam es beim Bau des

ersten Lötschbergtunnels zu einem Schlammeinbruch

(siehe Kastentext, S. 33) mit Toten.

Die erosive Tiefenwirkung von Gletschern

ist auch eine wichtige Komponente

bei der Planung der Endlager nuklearer

Abfälle. Sie müssen mindestens eine Million

Jahre sicher gelagert werden können,

und das ist länger, als es nach bisherigen

Schätzungen bis zum nächsten Gletschervorstoss

ins Mittelland dauern könnte.

Eine weitere Besonderheit von Gletschertälern

sind hängende Nebentäler. Der Hauptgletscher,

der ein Tal ausfüllte, erhöhte für

die Seitentäler die Erosionsbasis auf die

Höhe seiner Eisoberfläche. Damit blieb der

Talverlauf vieler kleinerer Seitentäler auf

dem Höhenniveau, wie es vor der Vergletscherung

bestand. Der Talgletscher andererseits

arbeitete sich in die Tiefe. Nach

31


Geologie der Schweiz

Abb. 1.20

Glaziale Talübertiefungen auf der Alpennordseite

Die Karte zeigt das Felsrelief der nördlichen Hälfte der Schweiz, so, wie es aussehen würde, wenn man alle

Lockergesteine wegräumen würde. Die Terrainoberfläche des Mittellands liegt heute höher als 300 m ü. M.

Die hellgrünen bis hellblauen Bereiche zeigen somit, wo der Fels wesentlich tiefer liegt als die Oberfläche.

Die Gletschertäler wurden bis auf über 600 m unter den Meeresspiegel eingetieft (das Maximum liegt bei

Martigny). Dies entspricht im Unterwallis fast 1000 m unter Terrain.

© Mirjam Dürst Stucki, Bern

dem Gletscherrückzug mündeten die Seitentäler

mit einer Höhenstufe ins Haupttal,

die früher durch einen Wasserfall überbrückt

wurde – später hat sich dort oft eine

Schlucht gebildet.

Warum verlaufen Täler da, wo sie sind?

Täler werden bevorzugt dort eingetieft, wo

der Untergrund der Erosion weniger Widerstand

leistet. Dies hängt neben der

Gesteinshärte von Schwächezonen des Gebirges

wie Decken- und Gesteins-/Schichtgrenzen

( Abb. 1.21, S. 34), Klüftung, Verschiebungs-

und Überschiebungszonen ab.

Schichtgrenzen sind Übergänge zwischen

zwei aufeinanderliegenden Gesteinsarten.

Die Schubkraft, die zur Gebirgsbildung

führt, faltet weiche Gesteinsschichten und

zerbricht harte. Die daraus resultierenden

parallelen Spalten nennt man Klüftung (siehe

nächster Abschnitt). Verschiebungszonen

sind Nahtstellen, an denen Gesteinspakete

aneinander vorbeigeschoben wurden.

Sie werden auch Brüche oder Störungen

genannt. Der «Knick» im Längsverlauf des

Thunersees ist ein Beispiel für eine Verschiebungszone.

Westlich des unteren Thunersees

stehen die penninischen Préalpes

32


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

an und östlich die helvetische Niederhorn-Hohgant-Kette.

Die Grenze verläuft

im See. Überschiebungszonen bestehen

dort, wo Gebirgsteile (grössere nennt man

«Decken») über andere hinübergeschoben

wurden. Der Talabschnitt des Brienzersees

verläuft entlang der Grenze zwischen Drusberg-

und Axen-Decke. Die Talanlage folgt

also primär vorgegebenen Strukturen. Harte

Gesteinsschichten bleiben länger stehen.

Sie bilden im Talverlauf Felsriegel und Gefällsstufen

mit Wasserfällen ( Abb. 1.22,

S. 35).

Täler in der Längsrichtung der Alpen verlaufen

parallel zu Grossstrukturen wie Deckengrenzen,

Längsbrüchen, Verschiebungszonen,

Schichtung und Falten (z. B.

die Achsen Rhonetal–Urserental–Vorderrheintal

und Bergell–Engadin). Quertäler

(senkrecht zur Längsrichtung der Alpen)

verlaufen parallel zu Querverschiebungen

und Kluftsystemen, quer zu Schichtung

und Faltenachsen. Beispiele sind das Rhonetal

unterhalb von Martigny, das Rheintal

zwischen Chur und Sargans, das Aaretal

zwischen Grimsel und Brienz sowie die

Achse Reusstal–Urnersee zwischen Andermatt

und Schwyz. Die Täler der Schweiz

lassen sich vereinfacht als Netz von Längsund

Quertälern erklären, genauso wie auch

die scheinbar komplizierte Seeform des

Vierwaldstättersees ( Abb. 1.23, S. 35).

Im Verlauf der Alpenfaltung hat sich das

Talnetz fortlaufend den Änderungen angepasst.

Anfänglich, d. h. im Oligozän, bestand

nur ein Alpenhauptkamm. Die Schweizer

Alpen wurden durch radial vom Hauptkamm

nach aussen verlaufende Quertäler

entwässert ( Abb. 2.6, S. 45). Diese Hauptwasserscheide

lag wesentlich südlicher als

die heutige der südlichen Walliser Alpen.

Das Einzugsgebiet der Flüsse der Schweizer

Alpennordseite lag damit im heutigen

Ober italien. Dies weiss man durch die

Gerölle, die in den grossen Nagelfluhfächern

vorkommen, die von Flüssen in jener

Zeit abgelagert wurden. So sind z. B. Goldflitter,

die von Goldwäschern in der Napf-Nagelfluh

gefunden werden, identisch mit

dem Gold, das einst in den Minen von Gon-

Die Katastrophe am Lötschberg

Früher wurden glazigene Übertiefungen negiert, da davon ausgegangen wurde, dass das

weiche Gletschereis den harten Fels nicht stark erodieren könne – ein folgenschwerer

Irrtum. Deshalb wurde für die Linienführung des ersten Lötschbergtunnels bedenkenlos

eine Unterquerung des Gasterntals im Abstand von nur 180 m zur Terrainoberfläche

gewählt. Die Katastrophe liess nicht auf sich warten. Durch einen gigantischen Wasserund

Schlammeinbruch verloren im Jahr 1908 25 Arbeiter das Leben. Was war geschehen?

Im Bereich des Gasternbodens hatte der Gletscher ein Becken mit einer Tiefe von

mehr als 250 m ausgeschürft, das mit Moräne, Grundwasser führenden Schottern und

Seesedimenten aufgefüllt worden war. Der Tunnel schnitt diesen Grundwasserspeicher

an, worauf er sich mit vollem Druck zu entleeren begann, sodass bis an die Oberfläche

in der Kander Wasserwirbel entstanden. Dass sich beim Bau des ersten Gotthardtunnels

nicht bereits zuvor eine ähnliche Katastrophe ereignet hatte, war reiner Zufall. Auch bei

Andermatt deckt die harmlose Schotterebene ein 270 m tiefes Becken zu. Unbeabsichtigt

unterquert der Tunnel den Beckenboden mit einem Abstand von nur 40 m.

33


Geologie der Schweiz

Abb. 1.21

Talverlauf entlang von Schichtgrenzen

Das hintere Lauterbrunnental ist entlang von Gesteinsgrenzen entstanden. Der Talweg folgt der Grenze

zwischen dem erosionsresistenteren Kristallin links (Innertkircher-Lauterbrunner Kristallin) und den darüberliegenden

leichter erodierbaren helvetischen Sedimenten rechts. Dort, wo der Bach das Kristallin quert

(Härtling), entstand eine Talstufe mit Wasserfall, die durch Rückwärtserosion immer mehr zur Schlucht wird.

34


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.22

Wasserfälle überwinden Härtlinge

Der Helvetische Kieselkalk der Kreide ist ein speziell

erosionsresistenter Kalk, da er viel Quarz (Kiesel)

enthält. Seit der letzten Vergletscherung konnte sich

der Staubbach erst wenig eintiefen (Oeschinental

bei Kandersteg).

Abb. 1.23

Haupttalachsen der Schweiz

Das vereinfachte Schema der Haupttalachsen der

Schweiz zeigt eine Häufung bei 75° und 155° (von

der N-Richtung abweichend). Dies entspricht grob

der Längsrichtung der Schweizer Alpen und, darauf

senkrecht stehend, der Schubrichtung der letzten

Phase der Alpenfaltung.

do (südlich des Simplons) abgebaut wurde.

Diese Ur-Aare entsprang also in Italien. Erst

mit der Zeit entstanden der zweite, nördlichere

Alpenkamm und damit auch die

Längstäler des Rhone- und Vorderrheintals

dazwischen ( Kap. 4). Die Oberläufe der alten

Flüsse wurden zu Nebenflüssen der

Längstäler. Die Hauptursache für diese Verlagerungen

ist die starke und ungleichmässige

Heraushebung des Alpenkörpers. Die

Veränderung des Talnetzes setzte sich jedoch

im kleineren Massstab auch während

der Eiszeiten fort. Nicht zuletzt, weil die

grossen Eismassen seitlich über die Talgrenzen

hinüberflossen (=Transfluenz) und

dadurch neue Talläufe schufen bzw. durch

die Moränen alte Läufe blockiert wurden

und sich die Schmelzwasser neue Wege

suchten (z. B. im Gebiet des Luganersees,

Kap. 4.6).

Brüche, Falten, Schieferung –

Spuren der Gesteinsdeformation

Das «Tapfere Schneiderlein» konnte nur

scheinbar einen Stein ausdrücken – Steine

sind härter als wir, vor allem, wenn wir

beim Stolpern daran aufschlagen. Trotzdem

kann Gestein nicht nur zerbrochen, sondern

auch mehr oder weniger plastisch verformt,

also gefaltet werden ( Abb. 4.1, S. 68).

Es ist nur eine Frage von Druck und Temperatur

(je höher die Gesteinstemperatur,

desto plastischer erfolgt die Verformung).

Spuren von Gesteinsdeformationen begegnen

uns im Fels auf Schritt und Tritt, vom

Handstück bis zur Felswand ( Abb. 1.24,

S. 36). Neben ganz grossen Gebirgsfalten

(z. B. den Falten im Jura) wurden Gesteine

teilweise in bis zu wenige Zentimeter klei-

35


Geologie der Schweiz

Abb. 1.24

Deformationsmöglichkeiten von Gesteinspaketen

Die dargestellten Deformationsarten sind nur eine

Auswahl aus der grossen Palette, die in der Natur

vorkommt.

ne Falten verformt. Bei solch kleinen Falten

spricht man von der Fältelung eines Gesteins.

Brüche sind Spalten im Gestein in allen Dimensionen,

ob sie nun ganze Erdplatten

trennen oder nur Gesteinsblöcke (mittelgrosse

nennt man Störungen, kleine sind

Klüfte). Dabei ist es egal, ob es sich um geschlossene,

offen klaffende oder mit anderem

Material gefüllte Spalten handelt. Oft

sind in einem Gesteinskörper viele Klüfte

parallel angeordnet (=Klüftung). Brüche

können durch Zug oder Druck entstehen,

und haben dann auch entsprechende Spezialnamen.

Mineralien richten sich in einem

Gestein nach dem Druck aus. So entsteht

aus Granit Gneis, der durch die parallelen

gelängten Mineralien auffällt ( Abb. 1.25).

Bei noch stärkerem Druck entstehen ganz

feine Gesteinslamellen, ein Schiefer ( Abb.

1.26). Die Form von Berggipfeln wird neben

der Gesteinsart vor allem vom Verlauf von

Schichtung, Schieferung und Brüchen bestimmt

( Abb. 1.27).

Abb. 1.25 (oben)

Gneis

Gneis besteht hauptsächlich aus den Mineralien

Quarz, Feldspat und Glimmer. Er entsteht durch

Umwandlung aus Granit (= Orthogneis) oder

Sedimentgestein (= Paragneis). Charakteristisch

sind die durch den Druck parallel ausgerichteten und

gelängten Mineralkörner. Gneis kommt in der

Schweiz im kristallinen Grundgebirge und den

daraus entstandenen Becken vor. Das Bild zeigt

einen Tessiner Gneis aus der Leventina.

Abb. 1.26 (unten)

Glimmerschiefer

Glimmerschiefer kann durch Umwandlung unter

Druck und Hitze (Metamorphose) aus verschiedenen

Ausgangsgesteinen entstehen. Charakteristisch ist

die feinplattige Auswalzung der Mineralkörner und

das Glitzern der Glimmerplättchen.

36


1 Grundwissen kompakt – Geologie der Schweiz im Überblick

Abb. 1.27

Gipfelformen durch Klüftung und Schichtung

Senkrecht stehende Klüftung und waagrechte Schichtung – hier im Kieselkalk am Monte Generoso –

führen zu Türmchen.

37

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!