Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Bilder, auch auszugsweise, ist ohne schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und strafbar. Dies gilt insbesondere fĂŒr die VervielfĂ€ltigung, Ăbersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. © www.formatost.chFormatOst FormatOst Leseprobe
Peter MichaelAdrianKĂŒrsteinerPfiffnerSoom MINERALIEN SARDONA im UNESCO -Weltnaturerbe und Geopark
Swisslos/Kulturförderung Kanton Glarus Swisslos/Kulturförderung Kanton GraubĂŒnden Abbildung Umschlag oben: Die Glarner HauptĂŒberschiebung in der Kette Piz Sardona Piz Segnas Tschingelhörner Laaxer Stöckli/Piz Grisch.
Sammlung: Peter KĂŒrsteiner, Nr. T4-115; Foto: Thomas SchĂŒpbach Abbildung Vorsatz vorne und hinten: Karte: Bundesamt fĂŒr Landestopografie © 2022 by Verlag FormatOst, CH-9103 Schwellbrunn Alle Rechte der Verbreitung, auch durch Film, Radio und Fernsehen, fotomechanische Wiedergabe, TontrĂ€ger, elektronische DatentrĂ€ger und auszugsweisen Nachdruck, sind vorbehalten.
Gestaltung Umschlag/Inhalt: Brigitte Knöpfel Gesetzt in ITC Stone Serif und Bahnschrift Druckvorstufe: Verlagshaus Schwellbrunn ISBN www.formatost.ch978-3-03895-019-6
Foto: Ruedi Homberger Abbildung Umschlag unten: Phantomquarz. Piz Segnas. Höhe Quarz-Stufe: 4.4 cm.
Dieses Buch wurde in grosszĂŒgiger Weise finanziell unterstĂŒtzt von folgenden Kantonen, Institutionen, Stiftungen, Gesellschaften und Firmen, denen wir fĂŒr ihr Entgegenkommen und kulturelles Engagement danken:
Akademie der Naturwissenschaften Schweiz (SCNAT) Bertold-Suhner-Stiftung, Herisau Förderverein Welterbe & Geopark Sardona Geotest AG, Zollikofen IG UNESCO Welterbe und Tektonikarena Sardona Lotteriefonds Kanton St. Gallen Schweizerischen Geologischen Gesellschaft
EinfĂŒhrung ⊠8 Geologischer Bau Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 14 TĂ€ler 14 Berge ⊠17 Die Gletscher der Eiszeiten 20 Einfluss der Gesteinsarten auf Landschaftsformen ⊠21 Altersabfolge der Festgesteine 29 Geographische Verteilung der Gesteinstypen 30 Ăbereinander geschoben und verfaltet 32 Falten 32 BrĂŒche ⊠35 Was ereignet sich in den Gesteinen 36 Die Tektonikarena Sardona 40 Der tektonische Bau des Gebirges ⊠49 Ein Gebirge entsteht 51 Plattentektonischer Rahmen ⊠51 Wie passt die Tektonikarena Sardona in diesen alpinen Rahmen? 54 Mineralien â Kristalle â Erze Mineralien und Kristalle ⊠58 Merkmale von Mineralien 58 Kristalle und ihre Eigenschaften ⊠58 Tracht und Habitus von Mineralien ⊠61 Habitus und Ausbildungen der Mineralart Quarz 61 Bestimmung von Mineralien ⊠62 Mineralien und ihre Vorkommen 63 ZerrklĂŒfte und ihre Mineralbildungen ⊠64 Erze ⊠68 Die Mineralarten der Tektonikarena Sardona 69 TyplokalitĂ€t Gonzen ⊠73 Mineralien suchen und sammeln Mineralien suchen ⊠76 Mineralien sammeln ⊠82 Inhalt
Beschreibung der Mineralund EinfĂŒhrungErzvorkommen 90 Die Mineral- und Erzvorkommen ⊠91 Sargans und Seeztal SG ⊠94 Eisenbergwerk Gonzen 95 StralrĂŒfi ⊠116 St. Martin bei Mels ⊠117 Walensee-Gebiet SG ⊠118 Schrina ⊠121 Steinbruch Lochezen 122 Steinbruch SchnĂŒr ⊠124 Kerenzerbergtunnel Autobahn A3 ⊠125 MĂŒhlehorn 125 Murg ⊠125 Hinterlaui ⊠126 Talbach nördlich Hinterlaui 126 Frattentunnel Autobahn A3 ⊠126 Schilstal SG 127 Alp Prod ⊠128 Chessisteinchöpf ⊠129 Weisstannental SG ⊠130 Prechtwand ⊠133 Wisenwand 133 Fetzenrunswand ⊠133 StierenlĂ€ger ⊠133 Vorsiez 134 Ober Plattnerboden ⊠134 Taminatal SG 135 Bannwald ⊠139 Sarelli-Stollen Mapragg-Bad Ragaz ⊠139 Trappenwand, Vasöner Ălpli 140 Oberzanai ⊠141 Rueboden ⊠142 Wolfjos 142 StegwaldâSt. Peter ⊠144 Bergwerk Gnapperchopf ⊠144 Chrummlauizugtobel 152 Gonscherauswald ⊠153 ChrĂŒzbachtobel und Kalkofen ⊠153 Steinchöpf 157 Calfeisental SG ⊠158 Gigerwald ⊠161 Kraftwerkstollen Gigerwald-Tersolbach 164 Lutererzug ⊠167 Gigerwaldspitz ⊠168 Tersol 169 Marchtal-Sazmartinshorn ⊠170 PanĂ€raalp ⊠171 Stockboden 171 SchrĂ€a ⊠171 GamserĂ€lpli ⊠172 Marchtal nördlich Sardona-Alp 173 Sardona-Alp ⊠173 SardonahĂŒtte SAC ⊠173 Churer Rheintal GR ⊠174 Schulhaus Mastrils ⊠178 Frettis bei Mastrils 178 Grube bei Calannaluz, Untervazer Calanda 179 Hinter Tal, Haldensteiner Calanda ⊠179 Chlitobel 183 Pipelinestollen Felsberg 185 Steinbruch Zarazass ⊠187 Hoharai bei Felsberg 191 ChupfergrĂŒebli und Umgebung 191 Gebiet Goldene Sonne ⊠196 Goldene Sonne: Obere Grube 203 Goldene Sonne: Mittlere Grube 209 Goldene Sonne: nordöstlich der Mittleren Grube 211 Goldene Sonne: Umgebung 211 Buechwald ⊠215 PlattazĂŒg 215 Taminser GrĂŒebli 219 Taminser Calanda, unterhalb Silberegg ⊠219 Crapnerstein bei Tamins 225 Taminserköpfli 227 Lawoitobel ⊠227 Val Maliens 229 Maliens 229 Unterste Surselva GR 231 Tgaus la Crusch, Alp Ranasca 233 Crap Surtscheins ⊠234 Alp da Bovs, Alp Ranasca 235
Sernftal und Niderental GL ⊠236 Sunnenhöreli ⊠236 Piz Segnas-Mörderhorn-Zwölfihorn 239 Steinibach ⊠245 Walenbrugg ⊠247 Leiterberg 248 Chli ChĂ€rpf ⊠249 Gross ChĂ€rpf ⊠249 BĂŒtzistock 249 Sunnenberg ⊠250 Matzlen ⊠250 Gandstock 250 Glarus Nord und Murgtal GL/SG ⊠251 Steinbruch Netstal 256 Walenberg nördlich Mollis ⊠256 Talalp, Alp Vorder Tal ⊠257 MĂŒrtschen-Gebiet 259 MĂŒrtschenalp 264 Grube Erzbett ⊠267 Hauptgrube 268 Sondierstollen Grosses Chalttal 271 HochmĂ€ttli ⊠276 Silberspitz 281 Tschermannenbach 281 ChĂŒetal ⊠282 Etscherzapfen 282 Klein HochmĂ€ttli 282 Judenweg ⊠282 BĂ€renboden 282 Robmen 283 Meerenalp ⊠283 Gulmen 284 Chlis Chalttal 284 Chalttalboden ⊠284 Silberplanggen 284 MĂŒrtschenstock 284 Unterer Murgsee ⊠285 Cuncels-Munggenseeli 285 Tobelwald 286 Entstehung der Mineralund EinfĂŒhrungErzvorkommen 288 Erze ⊠288 Kupfer-Silber-Uran-Vererzungen im Verrucano ⊠288 Kupfer-Blei-Vererzungen im Röti-Dolomit 292 Eisen-Mangan-Erze im Malmkalk, Gonzen ⊠294 MineralklĂŒfte 297 Kluftentstehung und Klufttypen ⊠297 Fluide EinschlĂŒsse in Kluftquarz ⊠305 Fluidzusammensetzung und Bildungsbedingungen ⊠306 Alpine hydrothermale GĂ€nge ⊠310 SekundĂ€rmineralien ⊠312 Anhang Literaturverzeichnis ⊠316 Geologische Karten ⊠322 Internet-Link 322 Sammlungsnachweis ⊠323 Fundstellenverzeichnis ⊠324 Herausgeber und Autoren 328
LinthalGlarusZiegelbrĂŒcke
In der Tektonikarena Sardona sind weltweit ein malige PhĂ€nomene zu beobachten, in welchen die Prozesse der Gebirgsbildung verstĂ€ndlich werden. Eine gewaltige Ăberschiebung, bei der viele kilome ter-grosse Gesteinspakete ĂŒber mehr als 30 Kilome ter bewegt wurden, ist im GelĂ€nde als messerschar fe Linie zu erkennen. Die tief eingeschnittenen TĂ€ ler geben Einblick in die Erosionsprozesse, welche in den vergangenen 20 Millionen Jahren mehrere Kilometer dicke Gesteinsschichten abgetragen ha ben, ein Vorgang, der heute noch andauert.
Das im vorliegenden Buch behandelte Gebiet wird gegen Norden durch den Walensee und das Seeztal, gegen Osten durch das Churer Rheintal und in sĂŒdlicher Richtung durch den von der Sur selva in Richtung Chur fliessenden Rhein begrenzt.
Der Geopark Sardona ist ein regionaler Geopark, der Erdgeschichte in einem zusammenhĂ€ngenden Ge biet der Kantone St. Gallen, Glarus und GraubĂŒn den erlebbar macht. Kerngebiet ist die Tektonikare na Sardona mit der Glarner HauptĂŒberschiebung (Imper 2004), die 2008 von der UNESCO in die Lis te der Weltnaturerbe aufgenommen wurde. Der Geopark Sardona umfasst das Sarganserland, die Walensee-Gegend, das Glarnerland sowie Teile NordbĂŒndens und der Surselva mit mehrheitlich al piner bis hochalpiner Landschaft. Der Geopark Sar dona weist eine FlĂ€che von rund 1800 km2 auf und die Tektonikarena Sardona eine solche von 329 km2
Elm Walenstadt Sargans LandquartChur N VĂ€ttis Flims Reichenau Ilanz/Glion Vaduz 10 km GR SG SG SG GLSG FL GR GR SZ UR UR GL GL AT AIZHAR SZ Kernzone Welterbe Sardona Geopark Sardona MineralvorkommenbeschriebenerVerbreitungsgebiet 1
2 Das idyllisch gelegene Dörf chen Quinten (Gemeinde Quar ten) liegt an der Nordseite des Walensees und ist nur zu Fuss oder mit dem Schiff erreichbar. An der Foto:etwasweiterSeeseitegegenĂŒberliegendenbefindensichQuarten,östlichUnterterzenund,erhöht,Oberterzen.PeterKĂŒrsteiner
1 Ăbersichtskarte des Geoparks Sardona mit dem Kerngebiet des UNESCOWeltnaturerbes und dem Verbreitungsgebiet der Mineral Illustration:vorkommen.Adrian Pfiffner
8 EinfĂŒhrung
3 Blick vom Muggerchamm im Pizol-Gebiet nach Norden ins St. Galler Rheintal mit dem StĂ€dtchen Sargans am Fusse des Gonzen. Rechts des Rheins der AuslĂ€ufer des FlĂ€scher bergs (Ellhorn) und am Horizont der Kuegrat (FL), links des Rheins die Alvierkette und im Hintergrund der Hohe Kasten. Foto: Marcel EinfĂŒhrungSteiner
Gegen Westen bildet etwa die Linie Hausstock Gla
9 rus Unteres Walensee-Gebiet den Abschluss. Das Gebiet umfasst zahlreiche Gebirge und TĂ€ler, im Norden beginnend und im Uhrzeigersinn aufge zĂ€hlt sind dies: Walensee-Gebiet, Seeztal, Murgtal, Schilstal, Weisstannental, Taminatal, Calfeisental, Churer Rheintal, unterste Surselva, Sernftal, ChĂ€rpfGebiet, Netstal-Kerenzerberg, MĂŒrtschen-Gebiet. Geologisch gesehen zĂ€hlt das Gebiet des Welt naturerbes und des Geoparks Sardona zum Helveti kum. Drei Gesteinsgruppen dominieren die Land schaft: mĂ€chtige Kalke, welche hohe FelswĂ€nde bil den, Sandstein-Mergelabfolgen (Flysch), in welche durch die Erosion tiefe Rinnen eingeschnitten sind, sowie rote Brekzien, Sandsteine und Tonsteine (Ver rucano), welche hĂ€ufig die Berggipfel zieren. LĂ€ngs einer gewaltigen Ăberschiebung, der Glarner Haupt ĂŒberschiebung, kamen die Ă€lteren VerrucanoGesteine auf jĂŒngere Kalke oder Flysch-Gesteine zu liegen. Diese Ăberschiebung zeigt sich im GelĂ€nde an mehreren Stellen als messerscharfe Linie, die «magische Linie», und war mit ein Grund, weshalb das Gebiet als UNESCO-Weltnaturerbe aufgenom menDaswurde.ganze Gebiet ist nicht nur wegen seiner Geologie speziell. Auch zahlreiche Mineralfundstel 2 3 len sowie Erzvorkommen haben das Interesse der Mineralogen und Mineraliensammler wie auch der Bergbaufachleute geweckt.
Die frĂŒhesten Bergbauspuren finden sich am Gonzen, wo Schlackenfunde auf dem HĂŒgel von Castels bei Mels auf eine VerhĂŒttung von Eisenerz am Ende der LatĂšnezeit um 200 v. Chr. hinweisen.
Der Abbau am Gonzen fand mit mehreren Unter brĂŒchen bis in die zweite HĂ€lfte des 20. Jahrhun derts statt. Ebenfalls dem Rohstoff Eisen galten im 16. Jahrhundert Bergbauversuche am Guppen am Fuss des GlĂ€rnisch, der knapp ausserhalb des Geo parks Sardona liegt. Zu Beginn des 17. Jahrhun derts wurden die Erzgruben im Gebiet MĂŒrtschen zur Gewinnung von Silber eröffnet. Nachdem zu Beginn des 19. Jahrhunderts bei Wuhrbauten am Fuss des Felsberger Calanda ein Sturzblock mit ge diegenem Gold gefunden wurde, grĂŒndete der Apotheker Capeller aus Chur einen Bergwerksver ein zur Eröffnung der Erzgrube Goldene Sonne, um der goldhaltigen Ader nachgraben zu lassen, ohne dass sich der erhoffte wirtschaftliche Erfolg ein stellte.Ăber mineralogische und bergbauliche Themen wurden in den vergangenen Jahrzehnten viele Ar
10 EinfĂŒhrung beiten verfasst. Zahlreiche Publikationen behan deln einzelne oder auch mehrere Mineralfundstel len und Erzvorkommen. Eine umfassende Publika tion ĂŒber die Mineralien und Erze sowie ĂŒber die Mineral- und Erzvorkommen dieses Gebiets fehlte bisher
Unser Dank fĂŒr das ZurverfĂŒgungstellen von Mineralien richtet sich an alle oben genannten öf
Dieaber.vielfĂ€ltige geologische Situation widerspie gelt sich im Reichtum an Mineralien und an sehr unterschiedlichen Typen von Mineralen. Um dieser Tatsache gerecht zu werden, liegt das Schwerge wicht dieser Arbeit auf der Beschreibung der ver schiedenen Mineralvorkommen â die Mineralien mit den teilweise fundorttypischen Ausbildungsfor men werden deshalb dort detailliert beschrieben. Die Autoren haben sich als Ziel gesetzt, die auf dem Gebiet des Geoparks Sardona und in dessen nĂ€heren Umgebung sich befindenden Mineral- und Erzvorkommen sowie deren Mineralien und Erze zu dokumentieren. Zudem sollen die verschiedenen Erzvorkommen und -abbaustellen aufgefĂŒhrt und beschriebenEinfĂŒhrendwerden.solldie geologische Situation darge stellt werden. In den beiden folgenden Kapiteln soll ein kurzer Einblick in die Mineralogie sowie in die Themen Suchen und Sammeln vermittelt werden. 4 5 Dem Hauptkapitel «Beschreibung der Mineral- und Erzvorkommen» schliesst sich das Kapitel «Entste hung der Mineral- und Erzvorkommen» an. Das vorliegende Buch richtet sich einerseits an HobbyMineraliensammlerinnen und -sammler, Studen tinnen und Studenten sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, andererseits auch an Alle, die Freude haben an der Natur generell und am Geo park Sardona Grundlagespeziell.fĂŒrdas Buch bilden zahlreich vor handene Publikationen zum vorliegenden Thema sowie die Mineralien und Erze verschiedener öf fentlicher und privater Sammlungen: BĂŒndner Na turmuseum, Naturhistorisches Museum Basel, Na turhistorisches Museum der Burgergemeinde Bern, MusĂ©e cantonal de gĂ©ologie Lausanne, Naturmuse um St. Gallen sowie die Privatsammlungen von An dreas Berger, Martin BlĂ€ttler, Werner Böniger, Mi scha Crumbach, Ignaz Derungs, Ueli Eggenberger, Christine FlĂŒck, Franco Isepponi, Jack Jörimann, Hans-Peter Klinger, Andreas KĂŒrsteiner, Peter KĂŒr steiner, Richard Meyer, Philippe Roth, Thomas SchĂŒpbach, Röbi Tschirky, Remo Zanelli.
4 Blick vom Prodkamm nach SĂŒden auf den Spitzmeilen (links) und Magerrain (rechts).
Foto: Marcel Steiner
Foto: Adrian Pfiffner
6 fentlichen Institutionen und privaten Sammler.
11
Personen haben mit Aus kĂŒnften und Bestimmungen, mit Untersuchungen von Mineralproben, mit Bereitstellen von Minerali en und mit der Durchsicht von Manuskripten zum Gelingen des Buches beigetragen. Ihnen allen gilt unser Dank: Dr. Toni BĂŒrgin, Naturmuseum St. Gal len; Dr. Thomas Burri, Naturhistorisches Museum Bern; Ueli Eggenberger, BĂŒndner Naturmuseum; Dr. Andrea Galli, Erdwissenschaftliche Sammlungen der Eidgenössischen Technischen Hochschule ZĂŒ rich; Dr. Frank Gfeller, Naturhistorisches Museum Bern; Prof. Dr. Nicolas Greber, Institut fĂŒr Geologie der UniversitĂ€t Bern; Prof. Dr. Beda Hofmann, In stitut fĂŒr Geologie der UniversitĂ€t Bern und Natur historisches Museum Bern; Dr. Urs Leu, Zentralbib liothek ZĂŒrich, Abteilung Alte Drucke und Rara; Dr. Matthias Meier, Naturmuseum St. Gallen; Dr. Nico las Meisser, MusĂ©e cantonal de gĂ©ologie Lausanne; Dr. AndrĂ© Puschnig, Naturhistorisches Museum Ba sel, sowie Philippe Roth, ZĂŒrich.
Foto: Adrian Pfiffner
5 Blick in die Taminaschlucht nahe der Thermal quelle. Kleine, harte Quarzkörner im rasch fliessenden Wasser der Tamina schliffen den felsigen Untergrund und halfen der Tamina, sich rasch in den Felsuntergrund einzutiefen.
Personen, die Fotografien und Illustrationen zur VerfĂŒgung gestellt haben, sind in den Bildlegenden aufgefĂŒhrt â auch ihnen gilt unser Dank. Weiter be danken wir uns beim Verlagshaus Schwellbrunn fĂŒr die Gestaltung und die Herausgabe des Buches. Tei le der Produktionskosten wurden in grosszĂŒgiger Weise vom Lotteriefonds Kanton St. Gallen, der Swisslos/Kulturförderung Kanton Glarus, der Swiss los/Kulturförderung Kanton GraubĂŒnden, dem Förderverein Welterbe & Geopark Sardona, der IG UNESCO-Welterbe und Tektonikarena Sardona, der Schweizerischen Geologischen Gesellschaft, der Akademie der Naturwissenschaften Schweiz (SCNAT), der Bertold-Suhner-Stiftung und der Geo test AG ĂŒbernommen. Wir danken fĂŒr ihr finanziel les Engagement Verschiedeneherzlich.weitere
6 Die «magische Linie» am Ofen und in den Tschingelhörnern trennt Verrucano von den jĂŒngeren Kalken darunter.
Geologischer Bau
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge
Der Piz Sardona, unweit der Dreikantone-Ecke Gla rus-GraubĂŒnden-St. Gallen gelegen, ist namensge bend fĂŒr das UNESCO-Welterbe Tektonikarena Sar dona. Dessen Perimeter zusammen mit dem umlie genden Geopark Sardona umschliesst eine urchige Gebirgslandschaft mit spitzen, teils vergletscherten Bergketten und tief eingeschnittenen TĂ€lern. Die Reliefkarte in Abb. 7 zeigt den Verlauf der HaupttĂ€ler der Region. Das Rheintal im Osten, das Tal der Linth im Westen sowie die Talung des Wa lensees im Norden weisen relativ breite Sohlen auf. Ganz im Gegensatz dazu sind die vom Dreikanto ne-Eck ausgehenden TĂ€ler, das Sernftal, das Weiss tannental und das Calfeisental, V-förmige Kerben, denen ein flacher Talboden weitgehend fehlt. Etwas spezieller ist das Vorderrheintal im SĂŒden. Hier win det sich der Vorderrhein in Schlaufen durch die TrĂŒmmermasse des Flimser Bergsturzes. Die TrĂŒm mermasse verstopfte das Tal vor etwa 9500 Jahren und staute den Vorderrhein zum einstigen Ilanzer see. Der Ăberfluss des Sees schlĂ€ngelte sich dann durch die unregelmĂ€ssige höckerige Landschaft der TrĂŒmmermasse.Diemarkantesten Bergketten folgen den Kan tonsgrenzen vom Piz Sardona nach Westen, Osten und Norden. Die Kette im Westen ist von mehreren KleintĂ€lern zerschnitten, sodass die Wasserscheide bis zum Westrand der Reliefkarte in Abb. 7 einen et was gezackten Verlauf aufweist. Nach Osten ist die Gebirgskette sĂŒdlich von VĂ€ttis durch das Trocken tal von Kunkels unterbrochen. Sie wird abgelöst durch die Nord-Nordost-SĂŒd-SĂŒdwest verlaufende Kette des Calanda zwischen den FlĂŒssen Tamina und Rhein. Die vom Piz Sardona nach Norden ver laufende Kette teilt sich infolge des Einschnittes des Schilstals und des Murgtals sowie weiterer kleiner TĂ€ler in mehrere Ketten auf. Markant sind die Ket ten von Alvier-Churfirsten nördlich Sargans-Wa lenstadt sowie GlĂ€rnisch-Wiggis westlich der Linth. TĂ€ler Von ihrer Form her sind bei TĂ€lern drei Grundty pen zu unterscheiden: KerbtĂ€ler, TrogtĂ€ler und Soh lentĂ€ler. KerbtĂ€ler sind durch FlĂŒsse und BĂ€che ein geschnitten; sie sind V-förmig und haben meist re lativ steile Flanken. TrogtĂ€ler sind vom Gletscher ausgehobelt und U-förmig. Die Flanken steigen all mĂ€hlich vom Talgrund an. SohlentĂ€ler besitzen, wie der Name sagt, eine breite Talsohle; die Grenze zu den Talflanken ist scharf. Der Felsuntergrund reicht meist weit unter die Talsohle. Durch Auf schĂŒttung des Felstales entsteht dann eine flache Talsohle. In der Natur können sich die Prozesse der Talbildung zeitlich ĂŒberlagern, wodurch Variatio nen dieser drei Grundtypen entstehen. Ein eindrĂŒckliches Beispiel eines V-förmigen Kerbtales stellt das Calfeisental dar. In Abb. 8 beste hen die steilen, von FelswĂ€nden durchsetzten Fels flanken beidseits des Stausees von Gigerwald aus Kalken (hauptsĂ€chlich Quinten-Kalk), wĂ€hrend hin ter dem Stausee der Felsuntergrund aus Sandstein und Tonstein aufgebaut ist. Derartige enge TĂ€ler wurden frĂŒher, von DâOmalius DâHalloy (1843), als Spalten in der Erdkruste interpretiert. Heute weiss man, dass solche TĂ€ler im Wesentlichen auf das ero sive Einschneiden von FlĂŒssen zurĂŒckzufĂŒhren sind.
Auch das Sernftal (Abb. 9) und das Weisstannen tal (Abb. 13) sind KerbtĂ€ler, welche in mĂ€chtige Ab folgen von Sandstein und Tonstein eingeschnitten wurden. In allen drei Beispielen fehlt ein breiter Tal boden; die Tamina, die Sernft und die Seez schnei den sich heute noch weiter in den Felsuntergrund ein. Dasselbe ist noch eindrĂŒcklicher im MĂŒlitobel bei Valens (Abb. 12) zu beobachten. Hier schneidet das OberflĂ€chenwasser tiefe Furchen in die Mergel-, Sandstein- und Tonsteinabfolgen. Die Furchen verei nigen sich in Abflussrichtung und am Schluss liegt unten ein tief eingeschnittenes V-Tal vor.
14 Geologischer Bau
Ein typisches Beispiel eines Sohlentales ist die Talung der Linth zwischen Niederurnen und Glarus mit einem flachen Talboden, welcher von steilen FelswĂ€nden flankiert ist (Abb. 10). Das Tal wurde ursprĂŒnglich von einem Fluss angelegt. SpĂ€ter wur
Illustration: Adrian Pfiffner ZiegelbrĂŒcke Glarus Linthal Elm Walenstadt Sargans Landquart Chur VĂ€ttis Flims Reichenau Ilanz/Glion Vaduz Rhein Seez Tamina Sernf Linth Vorderrhein Hinterrhein Rhein Linth Walensee Chlön GR GLSG SZ FL UR SZ Calfeisen MurgtalSchilstal Sernftal
Die SĂŒdflanke verlĂ€uft etwa parallel zu den Schich ten im Felsuntergrund, welche weiche Mergel und Tonsteinlagen enthalten und flach nach Norden einfallen. Die Nordflanke besteht aus mĂ€chtigen, erosionsresistenten Kalkabfolgen, welche die impo sante Kulisse der Churfirsten aufbauen.
Das Rheintal wurde von den Gletschern der letzten Eiszeit tief ausgerÀumt. Heute liegt die Felskote bei
7 Reliefkarte des Gebietes zwischen Linth und Rhein.
7 de es von den Gletschern der Eiszeiten ausgehobelt, verbreitert und vertieft. Nach dem Abschmelzen der Gletscher wurden die ĂŒbertieften Teile des Tales mit Sand und Kies aufgefĂŒllt und erhielten dadurch ei nen flachen Talboden beziehungsweise eine flache Talsohle. Weiter talaufwĂ€rts, von Glarus bis Linthal, liegen grössere Sturzmassen und abgesackte Ge steinspakete am Fuss der beidseitigen Talflanken. Dazwischen lagerte die Linth Sand und Kies ab, so dass stellenweise ein flacher Talboden entstehen konnte.Eine sehr breite, flache Talsohle hat auch das Seeztal (Abb. 11). Die Seez mĂŒndet bei Walenstadt in den Walensee und schĂŒttet nach wie vor Sand und Ton in den See. Das MĂŒndungsdelta schiebt sich andauernd weiter in den See vor und vergrös sert so die flache Talsohle. Der Walensee wird zu dem bei Murg durch den Murgbach und seit der Linth-Korrektur sĂŒdlich Weesen durch die Linth langsam zugeschĂŒttet. Das Seeztal und die Talung des Walensees bilden ein auffallend asymmetri sches Tal mit einer flachen SĂŒdflanke und einer stei len Nordflanke (Leistchamm Churfirsten Alvier).
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 15
Abb. 14 zeigt das Rheintal zwischen Domat / Ems und Chur. Der flache Talboden im Vorder grund und bei Domat / Ems ist von bewaldeten HĂŒ geln, den sogenannten Tumas, ĂŒbersĂ€t. Tuma ist die rĂ€toromanische Bezeichnung fĂŒr HĂŒgel. Zwischen Domat / Ems und Chur hat ein gewaltiger Schutt fĂ€cher den Rhein auf die linke Talseite verdrĂ€ngt.
Weisstannental
16 Geologischer Bau 9
8
9 Das Sernftal, ein Kerbtal mit V-förmigen Tal flanken, eingeschnitten in Sandstein-Tonstein abfolgen. Blick auf Elm und den in die Wolken ragenden Hausstock, nach rechts Leiterberg, ChÀrpf und Hinter Blistock.
Foto: Peter KĂŒrsteiner 10 Das Glarner Grosstal zwischen Niederurnen und Glarus. Die flache Talsohle ist flankiert von steilen Kalksteinfelsen.
Das Calfeisental, ein tief eingeschnittenes Kerbtal mit steilen FelswÀnden aus Kalken.
Das MĂŒlitobel, ein extremes Kerbtal, ĂŒber welches sich die BrĂŒcke hinter Valens spannt.
Foto: Ruedi Homberger
Foto: Peter KĂŒrsteiner 12
Baechler 8 11 10
Foto: Ruedi Homberger
Foto: Peter KĂŒrsteiner 11 Das Seeztal, ein asymmetrisches Sohlental mit steilen FelswĂ€nden auf der Nordostseite (Alvier-Kette Churfirsten-Kette) und einer flacheren Flanke im SĂŒdwesten (Flumserberge).
13 Das Weisstannental, ein Kerbtal, eingeschnitten in Sandstein-Tonsteinabfolgen. Das Bild zeigt das hinterste Weisstannental bei WalabĂŒtz mit dem Foto:RotrĂŒfner.Frank-Olivier
Reichenau auf einer Tiefe von 150 m ĂŒ. M. und bei Chur auf Meereshöhe. Anschliessend wurde das Tal durch verschiedene Prozesse wieder mit Schutt auf gefĂŒllt. Berge Berge sind im Grunde genommen das Resultat von Talbildung. Entsprechend sind auch verschiedene Grundformen zu unterscheiden. Ein wichtiger Fak tor ist dabei das Wirken der Gletscher der Eiszeiten.
In den Gebieten oberhalb der EisoberflĂ€che, in un serem Gebiet also ĂŒber etwa 2000 m ĂŒ. M., bildeten sich spitze Grate und Hörner. Kargletscher und Auf lockerung der Gesteine durch Temperaturdifferen zen und Frostsprengung liessen steile FelswĂ€nde entstehen. In den vom Eis ĂŒberflossenen Gebieten entstanden durch das Abhobeln hingegen rundli che DerRĂŒcken.Blick auf den Piz Sardona in Abb. 15 zeigt zwei nebeneinanderliegende Kare. Erosion durch die heute fast ganz abgeschmolzenen Kargletscher ist fĂŒr die Steilwand im Gipfelbereich verantwort lich. Die seitliche Erosion der Kargletscher hinter liess am Rande der Kare spitzige Grate. Die auffal lende Steilwand unter dem Gipfel besteht aus einer erosionsresistenten Schicht, wĂ€hrend die Gipfel partie leichter zerbröckelt und entsprechend zu ei nem flacheren Hang zurĂŒckwittert.
1213
Der MĂŒrtschenstock weist hohe FelswĂ€nde auf (Abb. 16), welche aus geschichteten Kalken aufge baut sind. Die FelswĂ€nde sind durch eine dunkle, zurĂŒckwitternde Schicht getrennt. Die untere Fels wand wird durch Quinten-Kalk gebildet, die obere Felswand durch Kreidekalke. Das zurĂŒckwitternde Band ist aus mergelig-tonigen Schichten aufgebaut. GrossrĂ€umige Falten charakterisieren den MĂŒrt schenstock. Verfolgt man die untere Kalkschicht (Quinten-Kalk) nach Norden (links im Bild), so ver steilt sich die Schicht und taucht in den Unter grund. Verfolgt man das dunkle Band und die Krei dekalke nach SĂŒden (rechts im Bild), erkennt man, dass die Schichten steil nach oben umbiegen und im Sattel zwischen Fulen und Ruchen vertikal ste hen. Der MĂŒrtschenstock zeichnet sich durch einen scharfen Grat aus, welcher sich in Nord-SĂŒd-Rich tung durch die Gipfelpartie erstreckt.
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 17
Foto: Peter KĂŒrsteiner
19 Die Nordwestflanke des Calanda mit dem Dörfchen VĂ€ttis. Die steilen FelswĂ€nde werden aus mehrfach ĂŒbereinandergeschobenen Kalkschichten gebildet.
Die Churfirsten ĂŒber dem Walensee, von SĂŒdwesten. In den steilen FelswĂ€nden sind die ein zelnen Schichten in den Kalken auszumachen.
Foto: Ruedi Homberger
17
Foto: Ruedi Homberger
18 Geologischer Bau 14
14 Das Rheintal zwischen Domat / Ems und Chur. Die Talsohle ist 2 km breit und von HĂŒgeln (Tumas) durchsetzt.
15
Foto: Ruedi Homberger 17 18
Foto: Adrian Pfiffner
18 Die Churfirsten von Nordosten. Deutlich sieht man das Einfallen der Kalkschichten nach rechts.
Foto: Ruedi Homberger
16 Der MĂŒrtschenstock besteht aus Kalken, welche hohe FelswĂ€nde und scharfe Kanten ent stehen liessen.
15 Der Piz Sardona im Zentrum des UNESCOWeltnaturerbes Tektonikarena Sardona. Die von Gletschern geformten Kare liessen scharfe Grate entstehen.
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 19 16 19
Betrachtet man die Churfirsten von der Gegen seite, von Norden her, so ergibt sich ein völlig an deres Bild (Abb. 18). Von einem scharfen Grat aus geht es in vegetationsbewachsene HÀnge, welche parallel zu den darunter verlaufenden Gesteins schichten sind. Die Form der Berge ist also sehr asymmetrisch.
20 Das Gebiet zwischen Linth und Rhein zur Zeit der letzten Vergletscherung vor etwa 20 000 Illustration:Jahren.swisstopo, ergÀnzt 21 Brekzie aus dem Verrucano, Sernf unterhalb Lochsite. Foto: Adrian Pfiffner 22 Sandstein aus Mels. Foto: Adrian Pfiffner Abb. 19 zeigt die Nordwestflanke des Calanda, ein Berg, der aus Kalken aufgebaut ist. Die brÀun lichen Kalke im Gipfelbereich links im Bild sind Kreidekalke, bei den grauen Kalken darunter han delt es sich hauptsÀchlich um Quinten-Kalk. Die erosionsresistenten Kalke verursachten einen schar fen Grat in der Gipfelregion, ganz im Unterschied zu den rundlichen Formen in der StÀtzerhorn-Ket te, welche man im Hintergrund erkennen kann.
20 Geologischer Bau In der Churfirsten-Kette ist die SĂŒdflanke gegen den Walensee und das Seeztal hin durch steile Fels wĂ€nde, unterbrochen von zurĂŒckwitternden BĂ€n dern, gekennzeichnet (Abb. 17). Das oberste Fels band, die Gipfelpartie der Churfirsten, besteht aus Kreidekalken. Am Fuss dieser Felswand zieht eine Schicht aus weichen Mergeln durch, welche eine deutliche Verflachung des Hanges bewirkte. Die grauen FelswĂ€nde darunter bestehen aus Jura- und Kreidekalken. Die untersten FelswĂ€nde werden von hellem, gebanktem Quinten-Kalk aufgebaut (das namengebende Dorf Quinten befindet sich knapp ausserhalb des linken Bildrandes).
Die Gletscher der Eiszeiten Rund ein Dutzend Mal bedeckten Gletscher die Al pen und ihr Vorland in den vergangenen 2.5 Milli onen Jahren. Dabei polierten die Gletscher die OberflÀche der Bergketten und verbreiterten und vertieften die TÀler. Die Verbreitung der Gletscher wÀhrend des letzten glazialen Maximalstandes in der Zeit von 28 000 18 000 Jahren vor heute zeigt die Karte in Abb. 20. Nur die höchsten Bergspitzen ragten damals als Nunataks aus dem Eisstrom. Die
Reichenau Landquart ZiegelbrĂŒcke Glarus Linthal Elm Flims VĂ€ttis Walenstadt Ilanz/Glion Vaduz 20
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 21 Eisströme aus der Surselva und aus dem Dom leschg vereinigten sich bei Reichenau und flossen dann in zwei Armen ĂŒber Chur und VĂ€ttis Rich tung Sargans. Dort trennte sich der Eisstrom er neut. Ein Arm floss Richtung Bodensee, der andere Richtung Walensee. Die Höhe des Eisstroms lĂ€sst sich aus der Schliffgrenze und mittels der höchst gelegenen, vom Eis transportierten Findlinge be stimmen. Die Schliffgrenze ist die Grenze zwischen den vom Eis abgeschliffenen rundlichen BergrĂŒ cken und HöhenzĂŒgen sowie den zackigen Graten und spitzen Berggipfeln, welche aus dem Eisstrom herausragten.DieEisströme
Die Formen der oben besprochenen TĂ€ler und Ber ge widerspiegeln auch die Gesteinsarten im Felsun tergrund. Bevor dieser Zusammenhang beschrieben wird, mĂŒssen die wichtigsten der im Gebiet des UNESCO-Weltnaturerbes Tektonikarena Sardona und im Geopark Sardona vorkommenden Gesteinsarten besprochen werden. Dabei gilt es zwischen Festge steinen und Lockergesteinen zu unterscheiden. 21 22 Festgesteine Im Untersuchungsgebiet sind hauptsĂ€chlich Sedi mentgesteine (Ablagerungsgesteine) und nur unter geordnet vulkanische Gesteine vertreten. Bei den Sedimentgesteinen sind TrĂŒmmergesteine (Brek zien, Sandstein, Tonstein) und Karbonatgesteine (Kalk, Mergel, Dolomit) zu unterscheiden.
Brekzien bestehen aus zusammengeschwemm ten, meist eckigen GesteinstrĂŒmmern mit einem Durchmesser von mehr als 2 mm. Bei lĂ€ngerem Wassertransport werden die Fragmente gerundet und das Gestein wird als Konglomerat bezeichnet.
Tonstein ist aus feinen Partikeln (kleiner als 0.02 mm) und hauptsÀchlich aus Tonmineralen aufgebaut. Ton lagert sich als Schwebefracht in ei nem stehenden GewÀsser ab.
verbreiterten und vertieften die bereits vorhandenen FlusstĂ€ler. Durch den Druck der aufliegenden Eislast schmolz das Eis am Kontakt mit dem Felsen, und das entstandene Schmelzwas ser war imstande, sich tiefer in den Felsuntergrund einzuschneiden. An der Front des Eisstroms wurde das Schmelzwasser durch die Auflast des Eises nach oben ausgepresst. Der Gletscher verbreiterte dann die durch die SchmelzwĂ€sser angelegten Furchen. So wurde der Felsuntergrund sukzessive tiefer ge legt. Ein gutes Beispiel dafĂŒr ist das Rheintal. Hier hatte der Felsuntergrund lĂ€ngs des Rheins von Rei chenau bis zum Bodensee auf Meereshöhe und stel lenweise noch tiefer gelegen. Die Karte in Abb. 20 zeigt auch rundliche Ein buchtungen lĂ€ngs der Bergketten, besonders gut sichtbar nordwestlich von Glarus und westlich vom Piz Segnas. Es handelt sich hierbei um Kargletscher, welche sich rĂŒckwĂ€rts in den Berg einschnitten und dadurch Hohlformen kreierten. Diese Hohlformen sind auch nach dem Abschmelzen der Gletscher deutlich sichtbar (Abb. 7). Einfluss der Gesteinsarten auf Landschaftsformen
Sandstein besteht aus 0.02 2 mm grossen Kör nern, welche durch Wassertransport zusammenge schwemmt werden. Die Körner bestehen aus Quarz, untergeordnet aus Calcit oder Feldspat.
Kalk setzt sich aus kalkigen Partikeln (zum Bei spiel SchalentrĂŒmmer aus Calcit, CaCO3) und kalki gem Schlamm zusammen. Die Bildung von Kalk er folgt in seichten Meeren unweit der KĂŒste.
Bei den Festgesteinen gibt es auch spezielle Ab folgen von verschiedenartigen Sedimentgesteinen, welche im gesamten Alpenraum immer wieder an zutreffen sind.
Verrucano bezieht sich auf eine meist rot ge fĂ€rbte Abfolge von Brekzien, Sandstein und Ton stein, die in einer wĂŒstenartigen Umgebung vor 250 280 Millionen Jahren (im jĂŒngeren Perm) ab gelagert wurde. Die Sedimente stellen den Abtra gungsschutt eines 300 360 Millionen Jahre alten Gebirges dar, welches heute in Zentraleuropa (Rhei nisches Schiefergebirge) und Nordamerika (Appala chen) teilweise noch erhalten ist.
Dolomit besteht aus feinsten Partikeln des Mi nerals Dolomit ([Ca,Mg]CO3). Dolomitgestein bil det sich durch Zufuhr von Magnesium-Ionen zu ei nem Kalkschlamm, welcher sich in seichten, von Gezeiten ĂŒberfluteten KĂŒstenbereichen bildet.
22 Geologischer Bau 23 Tonstein, Landesplattenberg Engi.
Fotos: Adrian Pfiffner 24 25 23
Foto: Adrian Pfiffner 24 Aufschluss (Bargis) und 25 HandstĂŒck Kalk (Quinten-Kalk).
Fotos: Adrian Pfiffner 26 Aufschluss (Taminaschlucht) und 27 HandstĂŒck Mergel. Fotos: Adrian Pfiffner 28 Aufschluss (Vasorta) und 29 HandstĂŒck Dolomit (Röti-Dolomit).
Mergel ist ein Mischgestein aus feinen Calcitund Tonpartikeln. Es entsteht in einem seichten Meer, in welchem absinkende Tonpartikel sich mit dem Kalkschlamm am Meeresboden vermengen.
Flysch bezieht sich auf eine Abfolge von Sand stein und Tonstein, welche vor rund 30 Millionen Jahren in einem schmalen Meerestrog am Nord rand der werdenden Alpen abgelagert wurde. Die
Abfolge besteht aus vielen Zyklen von SandsteinTonstein-Sequenzen, die von submarinen Schlamm strömen am Grunde des Meeresbeckens transpor tiert und im tieferen Teil des Beckens schliesslich abgelagertFestgesteinewurden.und
Abfolgen von Festgesteinen sind unterschiedlich resistent gegen Verwitterung und Abtrag. Diese Unterschiede prĂ€gen die OberflĂ€ chenformen in der Landschaft. Kalke sind sehr ver witterungsresistent und neigen deshalb dazu, Fels wĂ€nde zu bilden. In unserem Gebiet sind Kalkabfol gen von mehreren Hundert Metern zu verzeichnen, welche in imposanten FelswĂ€nden zu bestaunen sind. Beispiele sind das Calfeisental (Abb. 8), die Churfirsten ĂŒber dem Walensee (Abb. 17 und Abb. 18), der Calanda (Abb. 19) und der MĂŒrtschenstock (Abb.Im16).Unterschied dazu verwittern Mergel und Tonstein sehr rasch. Der Abtrag durch das OberflĂ€ chenwasser schneidet daher Runsen in den Felsun tergrund. Sehr schön ist dies in der Flyschabfolge in der Nordost-Flanke des Hausstockes ĂŒber Wichlen in Abb. 30 zu sehen. Die verwitterungsresistenten SandsteinbĂ€nke im Flysch sind sehr dĂŒnn und tre ten deshalb nur untergeordnet als kleine Rippen in Erscheinung.AmNĂŒenchamm (Abb. 31) liegt eine Wechsel lagerung von Kalken und Mergeln vor. Die Mergel lagen sind als zurĂŒckwitternde, grasbewachsene BĂ€nder innerhalb der von Kalken gebildeten
Fels 26 27 28 29
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 23
31 KalkbĂ€nke und Mergellagen am Foto:NĂŒenchamm.AdrianPfiffner
ten. Im Hang unten rechts erkennt man rot gefĂ€rb te Schichten. Bei diesen handelt es sich um Tonstei ne des Verrucanos. Zwei weissliche, dĂŒnne BĂ€nder gerade unter zwei TĂŒmpeln durchschneiden das GelĂ€nde. Dies sind Ablagerungen einer vulkani schen Glutwolke (sogenannte Ignimbrite). Der Hang ist oben von einer gelblich-weiss gefĂ€rbten Dolomitschicht begrenzt. Diese Dolomitschicht enthĂ€lt auch Lagen von Gips, ein Sulfatgestein, welches, Ă€hnlich dem Dolomit, im Gezeitenbereich eines sehr seichten Meeres gebildet wird. Dieser Gips ist auch namengebend fĂŒr die LokalitĂ€t Gips grat. Links im Mittelgrund, am Magerrain, folgen brĂ€unlich gefĂ€rbte Kalke und Brekzien. Ganz im Hintergrund erkennt man die Churfirsten und den Alpstein mit FelswĂ€nden aus Kalken. Lockergesteine Die verschiedenen Lockergesteine geben einen di rekten Hinweis auf ihre Entstehungsart. Es sind hier nur die anteilmĂ€ssig wichtigsten Typen behandelt.
30 Runsen in den Flyschabfolgen am Foto:Hausstock.RuediHomberger
32 Bunte Gesteinsabfolgen am Gipsgrat sĂŒdlich des Wissmeilen. Foto: Adrian Pfiffner 30 wĂ€nde zu erkennen. In der Bildmitte zeigt sich das selbe in kleinerem Massstab. Hier bilden rund 1 m mĂ€chtige KalkbĂ€nke in einer Mergelabfolge als HĂ€rtlinge mehrere Steilstufen im ansonsten grasbe wachsenen Hang. Links im Hintergrund können in den FelswĂ€nden des Wiggis und des Rautispitz meh rere vegetationsbedeckte BĂ€nder zwischen FelswĂ€n den aus Kalken beobachtet werden. Abb. 32 zeigt die Gegend in den Flumserbergen mit sehr unterschiedlich gefĂ€rbten Gesteinsschich
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 25 32 31
26 Geologischer Bau
Foto: Adrian Pfiffner bezeichnet. Strenggenommen ist aber unter dem Begriff MorĂ€ne eine OberflĂ€chenform zu verstehen. Bedeutend sind MorĂ€nenkĂ€mme wie Seiten- und EndmorĂ€nen, die auf frĂŒhere GletscherstĂ€nde deu ten. GrundmorĂ€ne ist vom Gletscher zusammenge kratztes Geschiebe an der Basis des Eisstromes. Hangschutt besteht aus TrĂŒmmern von Gestei nen, die sich nach dem Zerbrechen des Felsens he rauslösen und durch die Schwerkraft den Hang hi nunterpoltern und sich schliesslich auf dem Hang und an dessen Fuss als Geröllhalden ansammeln. Wenn die den Hang hinunterfallenden Gesteins brocken zuerst einer Rinne folgen, breiten sie sich weiter unten auf dem flachen Hang fĂ€cherartig aus und lassen einen SchuttfĂ€cher entstehen.
33 Till ist ein vom Gletscher zusammengeschĂŒrftes Gestein. Es besteht aus einer feinkörnigen Matrix (Gletscherlehm), in welche zentimeter- bis meter grosse Komponenten eingestreut sind (sogenanntes Geschiebe). Die Gesteinsbrocken des Geschiebes können Kratzspuren aufweisen, welche beim ge waltsamen DrĂŒcken und Stossen des Eises entste hen. Oft werden diese Gesteine auch als «MorĂ€ne» 33 Till des Rheingletschers auf den Fallböda bei Untervaz. Gletscherlehm (gelb) enthĂ€lt Lagen von Gesteinsbrocken (Geschiebe) unterschiedlicher Grösse. Foto: Adrian Pfiffner 34 Hangschutt im Val Lavadignas. Die vom Felsen abgelösten Gesteinsbrocken sammeln sich in Geröllhalden. Foto: Adrian Pfiffner 35 Hangschutt eines Felssturzes im roten Verrucano des Schilstals. Die frische Abbruchstelle ist heller gefĂ€rbt. Foto: Peter KĂŒrsteiner 36 BergsturztrĂŒmmer des Taminser Berg sturzes bei Fanaus. Die TrĂŒmmer bestehen aus grauen Kalken.
BergsturztrĂŒmmermassen sind â wie der Name sagt â die abgelagerten TrĂŒmmer eines Bergsturzes. Von Bergsturz spricht man, wenn die TrĂŒmmermas se ein Volumen von mindestens 1 km3 (eine Milliar de m3) hat. Ist das Volumen kleiner, so spricht man von Felssturz. BergsturztrĂŒmmer können fein pul verisiertes Gestein sein oder auch aus Blöcken un terschiedlicher Grösse (Zentimeter bis Dekameter) bestehen. Schliesslich beobachtet man auch Brek zien mit extrem eckigen Komponenten in einer Matrix von Gesteinsmehl. Die obersten 5 10 m der
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 27 3435 36
Kalke | Kalke und Mergel Mergel und Kalk Sandstein und Tonstein FlyschNordhelvetischer dĂŒnnplattige VulkaniteBrekzie,Gneise,glaukonitischeKalkeKalkeGraniteSandstein,Tonstein kristallinesVerrucano Grundgebirge Mio248205142J.65 PalĂ€ozoikum JuraTriasKreidePalĂ€ogenKĂ€nozoikumMesozoikum MittlereFrĂŒheOligozĂ€nEozĂ€nSpĂ€teSpĂ€teLiasMalmDogger KarbonPerm 37
Garschella-FmBĂŒrgen-FmSeewen-KalkSchrattenkalk-FmĂhrli-KalkPalfris-MergelVitznau-MergelTros-Kalk
weisslichegrauegraueMergelkalkdĂŒnnplattigerKalkSandsteinKalkTonsteinKalk,Tonstein,TonsteinlokalDolomitSandsteinRauwackeundSandsteinSandstein,KalkBrekzieundMergelKalkundgrobbankigeKalkegrobbankigeKalkeschiefrigeKalke
28 Geologischer Bau 050m
Mels-SandsteinQuarten-FormationRöti-Dolomit«Lias»«Dogger»«oberer«untererSchilt-Formation«Zementstein-Fm»«Mergelband»Quinten-Kalk»Quinten-Kalk» Mergel und Tonstein Mergel und Kalk
37 Stratigrafisches Sammelprofil der Gesteinsabfolgen im Helvetikum.
Tiefe TĂ€ler und spitze Berge 29
Illustration: Adrian Pfiffner
Die Sedimentgesteine des Mesozoikums setzen in der mittleren Trias mit einem dĂŒnnen Sandstein, dem Mels-Sandstein, ein. Der darĂŒber folgende Rö ti-Dolomit enthĂ€lt lokal auch Sulfatgesteine (Anhy drit, durch Wasseraufnahme meist in Gips umge wandelt). Die Ablagerung erfolgte im Gezeitenbe reich eines sehr seichten Meeres. Die nĂ€chstfolgen den roten Tonsteine und Sandsteine der QuartenFormation manifestieren wiederum kontinentale Bedingungen.ZurJurazeit
Ă€nderte sich die Situation betrĂ€cht lich. Die Kontinentalplatte des sĂŒdlichen Europas wurde durch plattentektonische Bewegungen zer rissen und einzelne Schollen wurden abgesenkt und vom Meer geflutet. Im frĂŒhen Jura (dem Lias) wurden deshalb im Bereich der Flumserberge mĂ€ch tige Sequenzen von Sandstein, Mergel, Kalk und Brekzien abgelagert, wĂ€hrend im Raum VĂ€ttis-Ca landa nur etwa 1 2 m mĂ€chtige Sedimente zu fin den sind. VĂ€ttis war zu jener Zeit auf einer Hochzo ne gelegen, die Flumserberge in einem Meeresbe cken. SpĂ€ter, im mittleren Jura (Dogger), senkte sich die Hochzone ab und wurde auch ĂŒberflutet. Es la gerten sich Tonstein und Sandstein ab, wobei diese im Raume VĂ€ttis deutlich geringer mĂ€chtig waren als etwa in den Flumserbergen. Zur Zeit des spĂ€ten Juras, dem Malm, wurden mĂ€chtige Kalkabfolgen abgelagert. Diese werden nach ihrem Vorkommen nördlich des Walensees als Quinten-Kalk bezeich net. Der Quinten-Kalk kann weiter unterteilt wer den in einen oberen und unteren Quinten-Kalk, ge trennt durch das sogenannte «Mergelband». Dieses besteht aus dĂŒnnplattigem Kalk und Mergelkalk. Deshalb wurde es am Gonzen auch als «Platten kalk» bezeichnet. Interessant ist, dass das Erzvor kommen am Gonzen genau in diesem «Mergel band» liegt. In der Kreidezeit gelangten hauptsĂ€chlich Kalke und Mergel zum Absatz. Im Raum VĂ€ttis sind die Schichten geringmĂ€chtig, und fast ausschliesslich kalkig. In den Churfirsten und im Alpstein sind ver mehrt Mergel vorhanden, und alle Schichten sind mĂ€chtiger im Vergleich zu VĂ€ttis. Sehr mĂ€chtig sind insbesondere die Palfris-Mergel (benannt nach der TypuslokalitĂ€t Alp Palfris zwischen Gonzen und Al vier). Infolge ihrer geringen Verwitterungsresistenz
TrĂŒmmermasse bestehen hĂ€ufig aus metergrossen Blöcken, die beim Sturzereignis in lockerem Ver band oben aufschwammen.
Altersabfolge der Festgesteine Die Gesteine im Gebiet der drei Kantone Glarus, GraubĂŒnden und St. Gallen geben einen mannigfal tigen Einblick in die Erdgeschichte. Im Sammelpro fil (Abb. 37) sind die Gesteinsschichten und die da rin enthaltenen Gesteinstypen chronologisch auf gefĂŒhrt. In der linken Spalte sind die Alter in Milli onen Jahren sowie die verschiedenen geologischen Zeitabschnitte angegeben. Die Ă€ltesten Gesteine des hier behandelten Ge bietes sind in VĂ€ttis zu finden. Es sind Gneise und granitische Gesteine, welche mehr als 400 Millio nen Jahre alt sind. Sie werden zusammenfassend als kristallines Grundgebirge bezeichnet. Aufgeschlos sen sind sie zwar nur in einem kleinen Fenster rund um VĂ€ttis, erstrecken sich aber im Untergrund ĂŒber die ganze Schweiz und ĂŒber die angrenzenden LĂ€n der. Ăberlagert wird das kristalline Grundgebirge von Sedimentgesteinen. Die Ă€ltesten davon sind Sandsteine, Brekzien und Tonsteine sowie unterge ordnet vulkanische Gesteine. Sie sind unter dem Begriff Verrucano bekannt. Die Verrucano-Gesteine wurden in einer wĂŒstenartigen Umgebung abgela gert. Das trockene, heisse Klima liess durch Verwit terung in den Gesteinen Eisenoxid entstehen, wel ches fĂŒr die RotfĂ€rbung verantwortlich war. Bei der Alpenbildung wurden die Gesteine in die Tiefe ver senkt und erwĂ€rmt; sie wurden dabei in metamor phe Gesteine umgewandelt. Im Verrucano wurde das Eisen reduziert und im neu wachsenden Mine ral Chlorit eingebaut. Dadurch wurden die Verruca no-Gesteine grĂŒn. Der Ăbergang von Rot zu GrĂŒn ist im sĂŒdlichsten Teil der Kantone Glarus und St. Gallen, etwa auf der Linie Panixerpass-Ringel spitz, gut zu beobachten.
BraunerBergsturzablagerungKalksteinund Mergel Grauer BraunerKalksteinSandsteinTalfĂŒllungausKies, Sand und Ton Konglomerat, Sandstein und Mergel Sandstein und Tonstein (Flysch) Kalkstein und Mergel Sandstein,GneisGranit Tonstein, Kalk Sandstein, Kalk, Dolomit Strukturelemente Penninikum Ostalpin Helvetikum QuartĂ€r Molasse Roter RoterDolomit,TonschieferRauhwacke/grĂŒnerTonstein, Sandstein Brekzie, Vulkanite ( Verrucano) Glarner HauptĂŒberschiebung, Axen-Ăberschiebung Bruch/SeitenverschiebungĂberschiebung OligozĂ€nMiozĂ€nEozĂ€nQuartĂ€r 65 Mio. J. 2,6 Mio. J. 250 Mio. J. JuraKreideDoggerMalmLias TriasJura-KreideundKarbonPTriasermĂ€lter
30 Geologischer Bau bilden sie heute eine Verflachung zwischen dem Quinten-Kalk und den Kreidekalken, welche von Palfris ĂŒber LĂŒsis bis Betlis reicht. Der Grund fĂŒr die unterschiedlichen MĂ€chtig keiten und das Vorhandensein von Mergel liegt wiederum in der Plattentektonik. Der Raum VĂ€ttis senkte sich in der Kreidezeit langsam ab und ver blieb in einer seichtmarinen Zone, in welcher Kalk gebildet wurde. Der Raum Walensee senkte sich schneller und stĂ€rker ab. Dadurch wurde das Mee resbecken mit mĂ€chtigeren Schichten von Kalkse diment aufgefĂŒllt; zeitweise war das Meer zu tief fĂŒr reine Kalkbildung, sodass vermehrt Tonpartikel abgelagert wurden. Kalkschlamm und Tonpartikel fĂŒhrten zu Mergelbildung. ErwĂ€hnenswert sind der Ăhrli-Kalk und die Schrattenkalk-Formation, beides Kalkschichten, die zur Bildung von Fels wĂ€nden neigen. Der Ăhrli-Kalk ist nach dem Ăhr li im Alpstein benannt. Die Kalke der mĂ€chtigen Schrattenkalk-Formation neigen zur Verkarstung, die sich oberflĂ€chlich durch parallel angeordnete Spalten oder eben Schratten manifestiert. Die Gar schella-Formation enthĂ€lt unter anderem glauko nitische Kalke. Diese dĂŒnne Lage wurde ĂŒber ein sehr langes Zeitintervall abgelagert. Es herrschte zu dieser Zeit ausgesprochene Mangelsedimentation. In der spĂ€ten Kreidezeit wurden ĂŒberall einheitlich die dĂŒnnplattigen Kalke der Seewen-Formation ab gelagert.Mitdem Anbruch des KĂ€nozoikums (frĂŒher als TertiĂ€r bezeichnet) fand ein vollstĂ€ndiger Wechsel statt. Das Gebiet von VĂ€ttis und Walensee wurde trockengelegt. Teile der Kreidesedimente wurden abgetragen. Anschliessend wurde das Gebiet wieder abgesenkt und geflutet. Im Bereich der vordringen den KĂŒste lagerten sich Sandsteine und Mergel ab (BĂŒrgen-Formation), spĂ€ter infolge rascher Absen kung Mergel und schliesslich eine mĂ€chtige Abfol ge von Sandstein-Tonstein-Sequenzen. Diese lager ten sich als submarine Schlammlawinen in einem Trog am damaligen Nordrand der Alpen ab. Ausge löst wurden die Schlammlawinen mindestens teil weise von Erdbeben, welche durch die sich im Gang befindliche Alpenbildung ausgelöst wurden. Solche Sedimentabfolgen bezeichnet man als Flysch. In unserem Fall lag der Flyschtrog zuerst im sĂŒdlichen Bereich der geologischen Provinz Helvetikum und wanderte mit der Zeit nach Norden. Entsprechend unterscheiden wir im Detail drei verschiedene Flyschabfolgen: Sardona-, Blattengrat- und Nord helvetischer Flysch. In Abb. 37 ist letzterer aufge fĂŒhrt. Geographische Verteilung der Gesteinstypen Geologische Karten zeigen die Verteilung von Ge steinsschichten bestimmten Alters und Zusammen setzung auf einer geografischen Karte. Abb. 38 ist ei ne vereinfachte geologische Karte im Grenzgebiet der drei Kantone Glarus, GraubĂŒnden und St. Gal len. Die Sedimente des Doggers sind zu dĂŒnn, um in diesem Massstab dargestellt werden zu können und sind deshalb mit der Farbe des Malms einge fĂ€rbt. 42 6 80 10 km
PalÀozoikumMesozoikumKÀnozoikum
Auffallend ist das gelbe, Ost-West verlaufende Band in der Mitte der Karte. Es sind dies die jĂŒngs ten Festgesteine, die Flysch-Gesteine. Nördlich und sĂŒdlich davon sind die braun gefĂ€rbten Gesteine des Verrucanos anzutreffen. Ocker gefĂ€rbte Triasund lila gefĂ€rbte Lias-Gesteine sind hauptsĂ€chlich sĂŒdlich des Walensees vorhanden. Blau und grĂŒn gefĂ€rbte Gesteine des Malms und der Kreide domi nieren im Norden am Walensee, im SĂŒden nördlich des Rheins sowie im Osten lĂ€ngs des Rheins. Die Ă€l testen Gesteine, die Granite und Gneise des kristal linen Grundgebirges, sind als kleiner Fleck bei VĂ€t tis auszumachen. Ausserhalb unseres Interessenge bietes findet man das kristalline Grundgebirge in der SĂŒdwest-Ecke der Karte (am Limmernsee, am Fusse des Tödi, sĂŒdlich des Panixerpasses und im Val Frisal).
Umgekehrt liegen auf dem Gipfel des Piz Sardona alte Verrucano-Gesteine auf viel jĂŒngeren Flysch38
Das komplexe Muster dieser FarbflĂ€chen beruht auf der Intersektion (Verschnitt) der Schichtgren zen mit der Topografie. Auf der geologischen Karte in Abb. 38 erkennt man, dass das kristalline Grund gebirge bei VĂ€ttis im Talgrund zwischen den umlie genden hohen FelswĂ€nden aus Malm- und Kreide kalken zutage tritt. Die AufschlĂŒsse bieten einen fensterartigen Einblick in die Ă€ltesten Gesteinsver bĂ€nde, sie bilden das sogenannte VĂ€ttner Fenster.
38 Vereinfachte geologische Karte des Gebietes zwischen Linth und Rhein. Illustration: Adrian Pfiffner SargansVĂ€ttis ChurLandquart Flims Elm Linthal GlarusZiegelbrĂŒcke Vaduz Axen-ĂberschiebungVerrucano)MergelkmundTonundMergel(Flysch)Sandstein Tödi 42 6 80 10 km N PalĂ€ozoikumMesozoikumKĂ€nozoikum BraunerBergsturzablagerungKalksteinund Mergel Grauer BraunerKalksteinSandsteinTalfĂŒllungausKies, Sand und Ton Konglomerat, Sandstein und Mergel Sandstein und Tonstein (Flysch) Kalkstein und Mergel Sandstein,GneisGranit Tonstein, Kalk Sandstein, Kalk, Dolomit Strukturelemente Penninikum Ostalpin Helvetikum QuartĂ€r Molasse Roter RoterDolomit,TonschieferRauhwacke/grĂŒnerTonstein, Sandstein Brekzie, Vulkanite ( Verrucano) Glarner HauptĂŒberschiebung, Axen-Ăberschiebung Bruch/SeitenverschiebungĂberschiebung OligozĂ€nMiozĂ€nEozĂ€nQuartĂ€r 65 Mio. J. 2,6 Mio. J. 250 Mio. J. JuraKreideDoggerMalmLias TriasJura-KreideundKarbonPTriasermĂ€lter Tödi 42 6 80 0 km N PalĂ€ozoikumMesozoikumKĂ€nozoikum BraunerBergsturzablagerungKalksteinund Mergel Grauer BraunerKalksteinSandsteinTalfĂŒllungausKies, Sand und Ton Konglomerat, Sandstein und Mergel Sandstein und Tonstein (Flysch) Kalkstein und Mergel Sandstein,GneisGranit Tonstein, Kalk Sandstein, Kalk, Dolomit Strukturelemente Penninikum Ostalpin Helvetikum QuartĂ€r Molasse Roter RoterDolomit,TonschieferRauhwacke/grĂŒnerTonstein, Sandstein Brekzie, Vulkanite Verrucano) Glarner HauptĂŒberschiebung, Axen-Ăberschiebung Bruch/SeitenverschiebungĂberschiebung OligozĂ€nMiozĂ€nEozĂ€nQuartĂ€r 65 Mio. J. 2,6 Mio. J. 250 Mio. J. JuraKreideDoggerMalmLias TriasJura-KreideundKarbonPTriasermĂ€lter
Die Bildung der Alpen erfolgte beim Zusammen schub zweier kontinentaler Platten: der europĂ€i schen und der adriatischen. Dabei wurden Ge steinspakete zusammengestaucht und deformiert. Es entstanden Falten und BrĂŒche; Strukturen, die im GelĂ€nde direkt beobachtet werden können. Fal ten und BrĂŒche entstehen im Millimeter- bis Kilo meterbereich. Sie werden in den folgenden Ab schnitten nĂ€her beschrieben. Falten Bei Falten werden einzelne Schichten verbogen, oh ne dass sie ganz zerbrechen. Der Faltungsprozess wird erleichtert, wenn mehrere kompakte Schich ten aus Kalk oder Sandstein durch weichere Lagen von Mergel oder Tonstein getrennt sind. Die kom pakten Schichten können sich dann gegenseitig verschieben, Ă€hnlich wie wenn man einen Stapel Jasskarten verbiegt. Bei Falten unterscheidet man zwischen dem Faltenscharnier â der eigentlichen Umbiegungsstelle â und den meist geraden Falten schenkeln.ImFaltenpaar am SĂ€chsmoor (Sexmor auf alten Karten) ist eine Abfolge von Kalken und Mergeln des frĂŒhen Jura (Lias) verfaltet (Abb. 39). Der Mittel schenkel des Faltenpaars ist durch die Faltung so weit rotiert worden, dass die Schichten nun ver kehrtAmliegen.Sichelchamm (Abb. 40) sind Kreidekalke verfaltet. Die hellen FelswĂ€nde gehören der Schrat tenkalk-Formation an. Im Kern der Falte sind sie an einem Bruch (rot eingezeichnet) versetzt. Im Gip felbereich des Sichelchamms liegen die Schichten infolge der Faltung in Verkehrtlage. Etwas kleinmassstĂ€blicher sind die Falten in den Kalken am Prodkamm (Abb. 41). Es handelt sich um Kalke des Lias, welche fein gebankt sind. Die BĂ€nke sind 10 30 cm dick und durch dĂŒnne
32 Geologischer Bau Gesteinen. Die Verrucano-Gesteine verbanden sich einst mit jenen im Norden (sĂŒdlich des Walensees) und jenen im SĂŒden (westlich von Flims). Durch Erosion verloren sie diesen Zusammenhang. Derar tige Erosionsreste werden als Klippen bezeichnet.
Weitere Klippen neben dem Piz Sardona sind im Osten am Ringelspitz, im SĂŒden auf dem Flim serstein und im Westen am Hausstock zu verzeich nen. Beim Foostock im Norden wie auch beim Pizol und ChĂ€rpf verbinden sich die «Halbklippen» von Verrucano mit dem Verrucano der Flumserberge. Dasselbe gilt fĂŒr die «Halbklippen» der Tschingel hörner und des Vorab, welche sich nach SĂŒden mit den grösseren Verrucano-Vorkommen des Crap Sogn Gion westlich von Flims verbinden. Alle diese «Halbklippen» unterstreichen, dass die VerrucanoGesteine einst eine zusammenhĂ€ngende Gesteins schicht ĂŒber dem Flysch bildeten, welche vom Wa lensee zum Vorderrhein reichte. Dies bedeutet, dass ĂŒber grosse Strecken Ă€ltere Gesteine (Verrucano) ĂŒber jĂŒngeren Gesteinen (Flysch) liegen, worauf im Abschnitt «BrĂŒche», Seite 35, nĂ€her eingegangen wird.Die geologische Karte in Abb. 38 offenbart auch, dass in den Flumserbergen der Verrucano von jĂŒngeren Gesteinen der Trias und des Lias ĂŒberla gert ist. Dies zeigt sich beispielsweise am Spitzmei len, wo ein Erosionsrest von Liasgesteinen eine FlĂ€ che mit Triasgesteinen ĂŒberlagert. Im nördlich an schliessenden Schilstal sind aber die Triasgesteine abgetragen worden, weshalb jetzt in den TalhĂ€ngen lediglich Verrucanogesteine anstehen. Als jĂŒngste Gesteine sind auf der geologischen Karte Bergsturzablagerungen ausgeschieden. Am SĂŒdrand sind es die BergstĂŒrze von Flims (der gröss te in den Alpen) und Tamins, welche vor rund 10 000 Jahren niedergingen. Im Zentrum erkennt man den vom Menschen verursachten Bergsturz von Elm. Schliesslich haben sich im Osten BergstĂŒr ze vom Guppen (GlĂ€rnisch) und vom Dejenstock gelöst und mĂ€chtige TrĂŒmmermassen im Talgrund rund um Glarus abgelagert. geschobenĂbereinanderund verfaltet
SĂ€chsmoor GlĂ€rnischMĂŒrtschenstock SN NWSichelchamm SE 39 40
39 Faltenpaar in den Lias-Schichten am Foto:SÀchsmoor.RuediHomberger, ergÀnzt 40 Falte in den Kreidekalken am Sichelchamm. Foto: Ruedi Homberger, ergÀnzt
Ăbereinander geschoben und verfaltet 33
34 Geologischer Bau 41 Faltenpaar in den Lias-Schichten am Foto:Prodkamm.AdrianPfiffner 42 Falten im «Mergelband» am Ellhorn. Foto: Adrian Pfiffner 43 Die Glarner HauptĂŒberschiebung am Ringelspitz / Piz Barghis. Foto: Adrian Pfiffner 41 43 42
Fugen aus Mergel getrennt. Die einzelnen KalkbÀn ke Àndern ihre MÀchtigkeit kaum, wenn man sie vom Faltenscharnier zu den Faltenschenkeln ver folgt. Ein circa 2 m mÀchtiges Mergelpaket, auf wel chem die beiden Beobachter stehen, hingegen Àn dert seine MÀchtigkeit betrÀchtlich. Es erlaubte,
Sie kann ĂŒber mehrere Gipfelpartien im Grenz kamm zwischen GraubĂŒnden und Glarus-St. Gallen erkannt werden. Im Grat Tschingelhörner-Ofen ist zwischen dem Verrucano und dem Sardona-Flysch ein bis 50 m mĂ€chtiges Kalkband vorhanden (Abb. 44). Unter den Tschingelhörnern ist es QuintenKalk (Malm), unter dem Ofen sind es Kreidekalke. Diese Kalkpakete wurden beim Transport des Verru canos lĂ€ngs der Glarner HauptĂŒberschiebung von ihrer Unterlage losgerissen und lĂ€ngs des Ăber schiebungskontaktes verschleppt. Abb. 45 zeigt die Glarner HauptĂŒberschiebung (rot punktiert) beim Martinsloch zwischen Gros sem Tschingelhorn und Segnespass. Ein weissliches Kalkband ziert die Glarner HauptĂŒberschiebung. Diese ist hier von einem in der Abbildung weiss ge zeichneten Bruch (einer Abschiebung) versetzt. Der Bruch verlĂ€uft genau durchs Martinsloch. Inner halb des Quinten-Kalks verlĂ€uft eine Ăberschie bung (weiss punktiert), welche ebenfalls durchs Martinsloch zieht. Die Kalke sind lĂ€ngs dieser zwei BrĂŒche etwas zertrĂŒmmert. Am Kreuzungspunkt der beiden BrĂŒche hatte deshalb die Verwitterung leichtes Spiel, sodass durch rĂŒckschreitende Erosion auf beiden Seiten des Grates schliesslich ein Durch bruch entstand («Schafhirt Martin sei Dank» â einer alten Sage Ăberschiebungenzufolge). und Falten treten auch kom biniert auf. Besonders deutlich erkennbar ist dies im Sarganserland (Abb. 46). Am Gonzen wie auch am Tschuggen sind gewölbeartige Falten auszuma chen. Die Falten sind anhand der hohen FelswĂ€nde des Quinten-Kalks und dessen Grenze zu den Dog gersedimenten (weiss punktiert gezeichnet) erkenn bar. Die beiden Gewölbe sind durch einen Bruch (rot) etwas versetzt. Der Kieselkalk darĂŒber macht diese Falten nicht mit. Er ist durch eine Ăberschie bung von diesen Falten getrennt. Ein weiteres Beispiel liegt am Sichelchamm vor (Abb. 47). Unten erkennt man zwei Sedimentpake te von Dogger und Malm (Quinten-Kalk), die an ei
Ăbereinander geschoben und verfaltet 35 dass sich die beiden Kalkpakete unabhĂ€ngig falten konnten mit jeweils spitzen und runden Scharnie ren, wodurch die MĂ€chtigkeit der Kalkpakete kon stant bleiben konnte. Noch kleinmassstĂ€blicher sind die Falten am Fusse des Ellhorns (Abb. 42). Die dĂŒnnbankigen Kalke sind durch noch dĂŒnnere Lagen von Mergel kalken getrennt. Die Abfolge gehört zum «Mergel band», eine Formation des spĂ€ten Juras (Malm). Verfolgt man einzelne KalkbĂ€nke durch die Falten, so erkennt man, dass die Kalkschichten im Falten scharnier mĂ€chtiger sind als in den Faltenschen keln. Die Deformation, welche diese Ănderungen hervorgerufen hat, wird im nĂ€chsten Abschnitt (Abb. 48) nĂ€her erörtert. BrĂŒche Bei bruchhafter Deformation konzentriert sich die Deformation auf einzelne BruchflĂ€chen. Wie bei Falten sind BruchflĂ€chen in allen MassstĂ€ben anzu treffen. BruchflĂ€chen können gehĂ€uft auftreten und, parallel angeordnet, eigentliche Bruchzonen bilden. Sie können aber auch ungeordnet sein und das Gestein völlig zerhacken. Ein wichtiger Bruchtyp in Gebirgen sind Ăber schiebungen.
Bei diesen werden mehrere Kilometer grosse Gesteinspakete ĂŒbereinander geschoben. Die dislozierten Pakete sind typischerweise Dutzende von Kilometern lang und breit, aber nur 1 2 km dick. Aufgrund dieser Geometrie werden sie als De cken bezeichnet. Decken können ĂŒber Distanzen von vielen Kilometern disloziert sein. Eine berĂŒhmte, historisch bedeutsame Ăber schiebung ist in den drei Kantonen Glarus, Grau bĂŒnden und St. Gallen zu beobachten: die Glarner HauptĂŒberschiebung. An ihr zerbrachen sich die Geologen im 19. Jahrhundert die Köpfe, weil sie nicht verstehen konnten, wie zum Beispiel am Piz Sardona Ă€ltere Gesteine (Verrucano) auf jĂŒngeren Gesteinen (Flysch) zu liegen kamen. Nach dem Ver such, riesige Falten mit Verkehrtschenkeln dafĂŒr verantwortlich zu machen, setzte sich dann die Er kenntnis durch, dass Ă€ltere Gesteine durch Ăber schiebungen auf jĂŒngere Gesteine geschoben wur den. Am Ringelspitz (Abb. 43) ist dies besonders eindrĂŒcklich sichtbar. Die Gipfelpartie besteht aus grĂŒnlich gefĂ€rbten Verrucanogesteinen, welche lĂ€ngs eines messerscharfen Kontaktes auf dunkel gefĂ€rbten Flysch-Gesteinen liegen. Die GrenzflĂ€che, die Glarner HauptĂŒberschie bung, wird auch als «magische Linie» bezeichnet.
Foto: Adrian Pfiffner
Foto: Ruedi Homberger 45 Die Glarner HauptĂŒberschiebung am Martinsloch unter den Tschingelhörnern.
Falten und Ăberschiebungen kombiniert am Gonzen und am Tschuggen. Ăberschiebungen sind rot punktiert. Do Dogger, Q Quinten-Kalk, Kr Kreide (Helvetische Kieselkalk-Formation).
Was ereignet sich in den Gesteinen?
Es stellt sich nun die Frage, was in den Gestei nen in kleinerem Massstab (mm bis cm) vorging. Bei relativ tiefen Temperaturen von unter 200 °C re agieren die Gesteine durch bruchhafte Deformati on, bei höheren Temperaturen werden die Gesteine fliessfĂ€hig. Man spricht in diesem Falle von duktiler (bildsamer) Deformation. Ein Beispiel duktiler De formation sind die Falten im Lawoitobel bei Tamins (Abb. 48). Die dunklen Mergelkalklagen und hellen Kalklagen gehören zum «Mergelband». Die ur sprĂŒnglich horizontal abgelagerten Schichten be sassen eine konstante Dicke. Bei der Faltung bei ĂŒber 300 °C wurden sie fliessfĂ€hig und damit lokal ausgedĂŒnnt.DieinAbb. 42 abgebildeten Falten des Ellhorns gehören ebenfalls zum «Mergelband». Diese bilde ten sich bei etwa 200 °C. Die MĂ€chtigkeitsĂ€nderun Kr Ma Ve SaFl SSWNNE Ofen GrischsattelTschingelhörner ner Ăberschiebung ĂŒbereinandergestapelt wurden. Diese Ăberschiebung wird oben von einer anderen durchgehenden Ăberschiebung gekappt. Die Krei dekalke ĂŒber dieser durchgehenden Ăberschiebung (Helvetische Kieselkalk- und Schrattenkalk-Forma tion) sind gefaltet, was am Sichelchamm besonders deutlich in Erscheinung tritt. Diese Falten setzen sich nach unten nicht fort. Diese VerhĂ€ltnisse las sen darauf schliessen, dass Ăberschiebungen und Faltungen gleichzeitig, aber voneinander unabhĂ€n gig stattfanden. 44
Die Glarner HauptĂŒberschiebung am Ofen und in den Tschingelhörnern. Ve Verrucano, Ma Malm, Kr Kreide, SaFl Sardona-Flysch.
36 Geologischer Bau 44
Foto: Adrian Pfiffner
46
Bei der Bildung der Alpen wurden die Gesteine zu erst in grössere Tiefe versetzt und aufgeheizt. Im Untersuchungsgebiet erreichten die Temperaturen mehr als 200 °C (Rahn et al. 1995). SpĂ€ter gelangten die Gesteine infolge des Abtrags der darĂŒberliegen den Gesteinsschichten wieder nĂ€her an die Erd oberflĂ€che; sie wurden sozusagen exhumiert und dabei abgekĂŒhlt. Bei der Versenkung wie auch der Exhumierung wurden die Gesteinsschichten defor miert. Die oben beschriebenen Falten- und Bruch strukturen zeugen davon und zeigen vor allem, was im Meter- bis Kilometer-Massstab passierte.
Ăbereinander geschoben und verfaltet 37 SSE NNW Do Do Do Do Q Q Kr Kr Q Q Gonzen Tschuggen Kr NWSE 45 46
49
51
gen der einzelnen Lagen sind weniger ausgeprĂ€gt als im Beispiel von Abb. 48. Die Ăberraschung kommt, wenn man ein einzelnes Faltenscharnier aufschneidet (Abb. 49). Zahlreiche weisse Adern durchschneiden die gefaltete Lage. Diese Adern be stehen aus Calcit. Der Calcit fĂŒllte HohlrĂ€ume aus, welche beim Zerbrechen des Kalkgesteins entstan den. Eine fast durchziehende Ader folgt der Schich tung im Kalk. LĂ€ngs dieser Schichtgrenze bewegten sich die Ă€ussere und innere Schicht gegeneinander, wobei infolge Unebenheiten in der SchichtflĂ€che Ăffnungen entstanden. Im Falle der inneren Schicht beobachtet man keilförmige Adern, die nach innen dĂŒnner werden und dann enden. Diese Adern beziehungsweise die Spalten erinnern an Gletscherspalten. Auch diese deuten auf Dehnung und Zerbrechen des oberflĂ€ chennahen Eises hin. Im Falle des Gesteins werden offene Spalten sofort von dem im Gesteinsverband zirkulierenden Wasser gefĂŒllt. Diese WĂ€sser (Fluide) enthalten gelöste Ionen, welche aus dem Nebenge stein stammen. Beim Einfliessen der Fluide in die offenen Spalten werden die gelösten Partikel sofort
47 Falten und Ăberschiebungen kombiniert am Sichelchamm. Ăberschiebungen sind rot punktiert, Schichtgrenzen weiss punktiert. Do Dogger, Q Quinten-Kalk, Kk Kieselkalk, Sr Foto:Schrattenkalk.PeterKĂŒrsteiner Falten im «Mergelband» im Lawoitobel bei Foto:Tamins.AdrianPfiffner Falten im «Mergelband» im Ellhorn bei MĂ€ls. Die Aufnahme zeigt eine polierte FlĂ€che eines zersĂ€gten HandstĂŒcks. Foto: Adrian Pfiffner 50 Adern mit faseriger FĂŒllung aus dem ChrĂŒzbachtobel bei VĂ€ttis. Foto: Adrian Pfiffner Schema zur Entstehung von Adern und KristallklĂŒften im Festgestein. Illustration: Adrian Pfiffner 47 48
Q Q Q Do Do Kk Kk Sr NW SE
48