Geologie der Schweiz

Nord-Schweiz

• subalpine bzw. Süss- und Meerwasser Molasse überdecken das Grundgebirge
• In der Molasse sind verschiedene mit Sedimenten gefüllte Tröge zu finden

subalpine Molasse

• besteht aus Gesteinen der UMM und USM
• von ihrer ursprünglichen Unterlage abgeschert
• vermutlich im frühen Miozän(Mittel-Tertiär) von helvetischer Decke überfahren->Decke drückte auf Molasse-> Schrägstellung(Crèmeschnitten-Effekt)
• Höhepunkt der Verfaltung und Kompression während der Jurafaltung
• leicht metamorphisiert(kristallinisierte Konglomerate?)

• weit verbreitete Gesteinsformation(-abfolge)
• feine Unterteilung der typischen Trias-Abfolge Bundsandstein-Muschelkalk-Keuper(älteste zuerst)
• folgende Gesteimsformation ist typisch:
  • Keuper(rote Sandsteine/Tonsteine)
  • Oberer Muschelkalk
  • Anhydrit-Gruppe
  • Unterer Muschelkalk
  • Bundsandsteine
• alle Ablagerungen stammen aus flachen, kontinentalen Becken
  • Helvetikum
  • Nord- und MittelPenninikum
• reine Kalke selten in der Trias
• Ablagerungsraum der germanischen Trias stark von Flüssen beeinflusst
  • schütten Sand un Ton in das flache Küstenmeer
  • oft Strämungssignaturen(erkennbar an Schrägschichtung) in den Gesteinen
• Fossilien aus küstennahen Gebieten ebenfalls häufig
• typisch für die Trias sind Salzablagerungen(v.a. Steinsalze)

Alpine Trias

• viel mächtigere Gesteinsabfolgen, da Ablagerunge mit Subsidenz Schritt hielt
  • stärkere Ablagerung wegen tektonischen Bewegungen im Ost- und Südalpin
• kein Steinsalz, wenig Evaporite
  • Meer zu tief->zuwenig starke Verdunstung um Steinsalz bilden zu können(Calcit->Dolomit->Gips/Anhydrit->Steinsalz->andere Salze)
  • für die Salzausfällung braucht es starke Verdunstung
  • Ausfällung nur bis und mit Gips

Germanische Trias

• keine Subsidenz->geringmächtige Abfolgen
• flacherer Ablagerungsraum->höhere Verdunstung->viele Evaporite
• grosse Salzlager

• Verteilung der Triassedimente gibt Hinweise auf Wechselwirkung zw Alagerung udn Erosion->Rückschlüsse über damalige Küstenlinie möglich
• Erkennungsmerkmal von Inseln: lückenhafte Gesteinsabfolge
• Sind Flachwassersedimente nur schwach vorhanden oder fehlen sie, ist das ein Indiz dafür, dass zu dieser Zeit kein Meer vorhanden was, wondern eine Insel bzw. Festland
• Dies ist im Schwarzwald zu beobachten, wo Buntsandsteinablageungen fehlen->Region war zu Beginn der Trias eine Insel/Hochzone
• Später wurde die Schwarzwaldschwelle episodisch überflutet und Muschelkalke wurden abgelagert
• Kohle- und Seeablagerungen sind immer wieder in Sedimentabfolgen des Oberen Muschelkalkes und des Keupers zu finden
  • geringer Meereseinfluss
  • kontinentales Randgebiet Jura-Deutschland wurde immer wieder vom grossen Meeresgebiet im Süden abgeschnitten

• mächtige Dolomit- und Kalkablagerungen
• mit Sedimentstrukturen und Fossilienindikatoren, die auf warmes Flachmees als Ablagerungsmilieu hinweisen(z.B. Mittel-Trias Saurierfundstelle)
• ähnliche Bedingungen wie z.B. heute in der Karibik

• Evaporit- (v.a. Salz), Flachwasserkalk- und Dolomitablagerungen weisen auf trockenes, warmes Klima hin
• Trias ist in äquatorialen Gebieten durch trockenes und trocken/nasses Monsunklima geprägt
• Zonale Windmuster werden durch Nord-Süd-Muster auf dem Pangaea-Grosskontinent ersetzt, wegen extremen Druckunterschieden zwischen Nord- und Südpangaea

• Ozean öffnet sich
• Die Gesteinsabfolge im Jura ist vorwiegend in einem flachen Schelfmeer abgelagert worden->Evaporite und Sandsteine fehlen
• Ein Wechsel von kalkigen und mergeligen/tonigen Abfolgen deutet auf variierende Ablagerungsbedingungen im Juraflachmeer hin
• In der Jurazeit gab es im alpinen Tethystaum grosse tektonische Veränderungen
• Der nördliche europäische(Ablagerungsräume des Juragebirges, helvetischer Faziesgürtel, Walliser-Trog. Brianconnais) und der südliche apulische(küstennahes Gebiet von Apulien, Ostende der Südalpen) Kontinentalrand entwickelten sich

• am nördlichen Tethys-Kontinentalrand
  • Fazies der Juragebirge-Sedimentgesteine(Flachmeer): Glechgewicht zwischen Sedimentation und Subsidenz
  • Helvetischer Ablageungsraum:
    • grosse Mächtigkeitsunterschiede zwischen Nord und Süd
    • Zuhname der Mächtigkeit nach Süden
    • zuhnemende Subsidenz des distalen Teils
  • Penninikum
    • mächtige,aber schlecht datierte Sedimente
    • Breckzienablagerungen verbreitet(Falknis. und Schamserdecke)
• am südlichen Tethys-Kontinentalrand
  • weniger Detrituszufuhr von Kontinenten
  • Flachwasserkalke, offenmarine(=pelagische) Kalke
  • Mergel und Tiefseesedimente

als Signatur gelten:

• Breckzien: am Berghang von Hochzonen(z.B. Brianconnais) in Becken als Spaltfüllung
• steile Flanken
• Felsstürze in maritimen Milieu->Turbiditätsströme->Turbidite
• Pelagische Sedimente und Tiefseesedimente(Südpenninikum)

Enstehung der Brekzien

• Im Tessin kann beobachtet werden, wie der Kontinent entlang von listrischen(=schaufelförmigen) Bruchzonen gestreckt und zerbrochen wurde
• In den sich entwickelnden Becken(z.B. Piemonttrog) lagerten sich mächtige Sedimentserien ab
• Brekzien entstanden als Spaltfüllung entlang der Bruchzonen(Risse/Spalten), die als Resulatat der tektonischen Aktivität die bereits verfestigten Trias. Ablagerungen durchzogen
• Bsp: Arzo-Brekzie am Mte San Giorgio

• nördliche Einheit dünner, weil die Subsidenz im Süden grösser ist und damit der Ablagerungsraum ebenfalls vergrössert wird->mächtigere Schichten
• südliche Schichten werden über die nördlichen geschoben
• fast die gleichen Sedimente wie im Jura(v.a. Kreide/Kalke)
• geringere Mächtigkeit der Kreidezeit-Ablagerungen, als von denjenigen aus der Jurazeit.

Sedimente der OSM

• fluvieale Grobkies-Ablagerungen(Hörnli- und Napfschuttfächer)
• typisch: konglomerate und Brekzien
• auch Sandsteine, Mergel und limnische Kalke
• keine Flachwasserablagerungen(Evaporite typisch für Meeresmolasse)

• alpennah: grössere Partikel->Nagelfluh im Tösstal und Napf
• weiter weg: feineres Material->Sandstein bei Zürich/Küsnacht und Solothurn
• nördlicher Rand der Molasse: vulkanische Aktivität
• OSM, OMM, USM, UMM
  • keine tektonische Einheit, sondern stratigraphische Abfolge
•  

• wieder trockengelegte Vorlandsenke
• kein Meerwasser
• 2 grosse Schuttfächer(fluviale Grobkiesablagerungen, Hörnli und Napfschuttfächer) erstrecken sich weit in die wieder trockengelegte Senke
• Am alpennahen Rand der Fächer brachten keisführende Flüsse viel Sedimente(Kies, bis 1500m mächtig) in die Vorlandsenke
• Diese Sedimente sind heute zu Konglomeraten(=Nagelfluh), Sandsteinen, Mergel und wenig dazwischen liegenden Seekreidekalken verfestigt
• Vor und zwischen den Schuttfächern transportieren mäandrierende Flüsse auf einer Schwemmebene Sande und Sedimente der Silt- und Tonfraktion
• Darin findet man Seeablagerungen(grosse Fossilvergesellschaftungen) von Oensingen(Bodensee)

• überfahrene, abgescherte, durch Überschiebung gekennzeichnete Molasse
• schräg gestellt, da von alpiner Front überfahren(Mittelland- Molasse hingegen kaum von Alpen-Faltung beeinträchtigt)
• besteht aus UMM und USM
• durch Kompression leicht metamorphisiert(Kristallin-Konglomerat?)

• von Faltenschar aufgebaut
• vorwiegend aus mesozoischen (Trias/Jura/Kreide) Kalken und Mergeln, die am Tethys-Nordrand abgelagert wurden
• junges Gebirge(ca. 6 Mio. J)
• von Genf bis Baden(Lägeren)
• Faltenstil:
  • zerbrochene Fazies
  • manchmal von kleineren Überschiebungen durchsetzt
  • keine Schieferung
  • Falten im Querschnitt meist fast eckig
  • steilen, fast vertikale Flanken(Schenkel) und nahezu horizontale Schichtlage im Scheitel(Kofferfalten)
  • Faltenschar oft duchr nord-süd gerichtete Störungen unterbrochen
  • Klus: tiefe Quertäler, durch Flüsse entstanden(Antezedenz)
• Juragebirge wurde unter geringer Gesteinsbelastung deformiert
  • keine plastische Verformung/Verfaltung der Gesteine

Juratypen

1. Tafeljura
   • ältester(37-23 Mio. J), hat mit den anderen nichts zu tun
   • "Bruchschollenmosaik"
   • Sedimentschicht nicht abgeschert vom Untergrund("Schwarzwaldkristallin")
   • Aargau und Baselland, Norden des Juras
2. Faltenjura
   • Ketten und Plateaujura: Kofferfalten->Erosion->Plateaujura
   • Breite nimmt von Westen nach Osten ab
   • abgeschert
   • Kettenjura:
     • Alter 2-7 Mio. J
     • Verfaltete mesozoisch/tertiäre Schichtpakete auf ebener Abscherfläche(Triassediment: Evaporite)
     • untere Trias und Grundgebirge nicht mitverfaltet
     • Kofferfalten: steile Flanken, flache Hochflächen, entstehen bei spröder Verformung
   • Plateaujura
     • Alter wie Kettenjura
     • Hochfläche auf ca. 1000m
     • wie eine ausgeprägte Kofferfalte, in die Mulden "eingegraben"sind
     • Westgrenze des Juras
     • in der Schweiz nur Freiberge(NW-JU) Plateaujura, Rest in Frankreich

• Faltenamplituden im Westen grösser als im Osten
• mehr Überschiebungen im Osten(Grund: Mächtigkeitsunterschiede der mesozoischen Sedimente)
• Mächtigkeit im Westen grösser(2000m) als im Osten(700m)

• Datierung nach geologischen Abfolgen:
  • Lageregel/Fossilüberlieferung->relatives Alter
  • Korrelation der tektonischen Ereignisse mit der stratigraphischen Abfolge aufgrund der Deformation von Schichtabfolgen und Winkeldiskordanz
  • Verbandsverhältnisse
• Jura auch Teil der Alpenfaltung
  • Molasse auch über Jura
  • Faltung->jüngste Molassesedimente auf Jura
  • gleiches Alter, spätere Sedimente nicht mehr auf Jura abgelagert
• Die jüngsten Sedimente(Konglomerate der Vogesen-Schotter), die im Jura mitverfaltet wurden, sedimentierten im späten Miozän(ca.5-7 Mio. J)
• Als älteste nicht verfaltete Sedimente, findet man Ablagerungen, die im späten Pliozän(2-3 Mio. J) gebildet wurden
  • Das Juragebirge ist ein sehr junges, spätmiozänes und pliozänes Gebirge
  • ungefähres Alter: 6 Mio. J

1. Name eines Gebirges
   • zwischen Mittelland und Rheingraben
   • angrenzende Grundmassive: Schwarzwald und Vogesen
2. Zeitabschnitt
   • 135-205 Mio. J vor heute
   • nach dem Juragebirge benannt
   • mittlerer Abschnitt des Mesozoikums, unterteilt in Lias, Dogger, Malm

• Das Juragebirge entstand dort, wo im Untergrunde Trias-Evaporite einen Abscherhorizont für die darüberliegenden mesozoischen Kalke/Mergel bildeten
• Im SW und NE verschwindet das Gebirge, wo die Evaporitmächtigkeit abnimmt
• Das kristalline Massiv der Schwarzwaldes und der Vogesen bilden das Widerlager, durch das sich die Auffaltung des Juragebirges erst verursacht
• Mit dem Ende der alpinen Faltung wurden die Massive exhumiert(Aarmassiv, Mt. Blanc-Massiv)
• Sie wirkten wie ein Bulldozer:
  • Horizontalverschiebung der dickeren südlichen Molasse
  • Faltung(nicht Molasse) der dünneren nördlichen Sedimente

Entstehung der Juragebirges im Zusammenhang mit der Alpenbildung

• im Mittel-Ogliozän beginnt die Molasseablagerung im alpinen Vorlandbecken
• Die Helvetischen Decken entstehen am Südrand des Aar- Aiguillles-Rouges-Massives
• Im Spät-Ogliozän werden die Helvetischen Decken über die älteste Molasse(UMM) überschoben
• Mit der weiteren verkürzung des Raumes enstehen im Miozän Überschiebungen im kristallinen Untergrund des Aarmassives
• Die Verkürzung(ca. 25km) wird in den Sedimenten durch die Auffaltung des Juragebirges kompensiert
• In der Ostschweiz, wo das Juragebirge fehlt, wurde die Raumverkürzung durch grössere Überschiebungen in der subalpinen Molasse kompensiert

• fluviale Schotter
• glaziale und postglaziale Sedimente aus dem periglatialen Bereich
• Endmoränenmaterial

• Endmoränenwall(Linthgletscher)
• vor 18000 bis 20000 Jahren maximale Würm-Vergletscherung
  • Zürcher-Stadium etwas später(Rückzugstadium)

• Louis Agassiz
• erkannte, dass die Erratiker zu gross sind, dass sie von Wasser Transportiert werden können

vom Bildungsort entfernte, durch Transportvorgänge in fremde Umgebung verfrachtete geologische Objekte verschiedener Grössenordnungen

Gesteine, welche an ihrem Fundort auch entstanden sind

klastisches Sediment aus kantigen, gebrochenen Komponenten >2mm

Karbonat- Kompensationstiefe. unter CCD ist der Untersättigungsgrad des Meerwassers zu gross->Calcit wird aufgelöst->Alle von oben absinkenden Kalkschalen werden aufgelöst

Ein weit über andere Gesteinsschichten überschobener zusammenhängender Gesteinskörper von grosser Ausdehnung

Allgemeiner Begriff für Gesteinsschutt oder zerriebene Organismenreste. Meist Verwitterungsschutt von Kontinent->Nahe am Kontinent

lockeres Gesteinsmaterial oder anderer Schutt, der bei der Erosion aus Gestein oder Resten von Organismen entsteht und durch geologische Transportmechanismen aus einem Liefergebiet fortgeführt wird

ein in Bezug zu einer Sedimentationsquelle entfernter Ablagerungsort

Anreicherung von Nährstoffen in einem Ökosystem oder einem Ökosystemteil

Beobachtbare physikalische, chemische & biologische Eigenschaften eines Gesteins; sedimentologischer, paläontologische & mineralogischer Charakter→ für objektive Beschreibung↔ aus sedimentäre Fazies kann Ablagerungsraum bestimmt werden

abwechslungsreiche Wechselfolge von oft kalkhaltigen Sandsteinen und Tonsteinen, die intensiv verformt sein kann. Flysch kommt während und unmittelbar vor gebirgsbildenden Prozessen zur Ablagerung und ist das erodierte Material der sich bildenden Gebirgskette

schalentragende, einzellige Tiere vom Stamm der Protozoa

planktische Foraminiferen→ tiefere Schelfmeerbedingungen

Kristalline Gesteine, die auf den Kontinenten die Unterlage jüngerer Sedimente - des Deckgebirges- bilden

markante tektonische Grenze/Trennungslinie zwischen Alpen & Südalpen; trennt Hochmetamorphe Gesteine von nicht metamorphen überprägten Gestein der Südalpen→ Störzone evtl. verbunden mit NW Bewegung der-Adria gegen Europa→ entlang Linie Deckenstabel ausgedünnt & steilgestellt, CH Lugano-Bellinzona-Valle Morobbia; südlich (Monto Ceneri,..) davon Südalpen aus Grundebirge & Sedimetngesteine(Perm – Tertiär)

Eindringen von fliess fähigem Material (z. B. Magma) in bereits existierende Gesteinskörper

Sammelname für magmatische Gesteine, deren Mineralien bei erhöhten Temperaturen kristallisiert sind

durch spezielle Kulminationstektonik Einblick in grossen Tiefen gelegene Bauelemente der Alpen

schaufelförmig nach oben gebogene Fläche