Erdmittelalter

Die grossen Meere

Das Erdmittelalter ist charakterisiert durch den Zerfall von Pangäa, der Bildung neuer grosser Meere wie die der Tethys und einer sehr langen Zeit der Sedimentation mit der Bildung der bedeutenden Gesteine der künftigen Alpen.

Die drei Perioden des Erdmittelalters sind:

Trias: 250 – 205 Millionen Jahre mit einem flachen Schelfmeer:

NW Schweiz mit Buntsandsteinen und Muschelkalk, Gesteine künftiger Alpen mit Melser Sandstein, Dolomit (Rötidolomit) und Quartenschiefer.

Jura: 205 Millionen – 145 Millionen Jahre mit der Bildung von ozeanischer Kruste, Ablagerung von Tiefseesedimenten und der Öffnung des Penninischen Ozeans (Meeresarm der Tethys). Mächtige Mergel- und Kalkschichten.

Kreide: 145 Millionen – 65 Millionen Jahre; gegen Ende dieser Erdperiode mit dem Beginn der Alpen Gebirgsbildung. Typische Gesteine u.a. Kieselkalk und Schrattenkalk

Von Sedimenten aus Trias bis zur Kreidezeit wurde auch das Verrucanobecken aus dem Perm bedeckt. Wie das Verrucanobecken zum Glarner Deckenkomplex wurde, ist eine Geschichte, die mit der Entstehung der Alpen zu tun. Davon hier später und an Ort und Stelle auf unseren Führungen -vom Meeresboden auf 3000 m hinauf!



Ein Kontinent zerbricht

Der Name Verrucano stammt von rötlichen Gesteinsabfolgen in der Toscana. Schweizer Geologen haben im 19. Jahrhundert den Namen für die uns heute in den Schweizeralpen, z.B. in den Glarneralpen, bekannte Gesteinsformation übernommen. Ausser einer gewissen Ähnlichkeit im Aussehen der beiden Gesteine besteht keine geologische Verwandtschaft. Die Gesteine des Verrucanos der Alpen sind zu Stein gewordene Verwitterungsprodukte alter Gebirge (Variszische Gebirge) des Kontinentes Pangäa. Zu diesen alten Gebirgen gehörten offenbar auch regionale Vulkane – Basalte, Porphyre oder Reste von Aschelagen zeugen davon.

Als typischer Verrucano wird oft eine rote Brekzie (Glarnerland, Murgtal) betrachtet. Auf Grund der Ablagerung der Bausteine des Verrucanogesteins als Flussedimente in die Wüstenbecken gab es eine Entmischung nach Korngrösse. Bis Meter grosse Blöcke, mittlere runde und eckige Gesteine und Zentimeter grosse Stücke wurden nicht weitab von den Orten, wo sie verwittert waren, abgelagert. Kleine Bruchstücke, Sande und winzige Tonplättchen wurden weiter in die Becken hinaus getragen und dort abgelagert. Sozusagen aus der „geologischen Gegenwart“, den Eiszeiten: Rote Gesteine, Verwitterungsprodukte von Brekzien durch die Gletscher aus dem Glarnerland weit ins Züribiet hinunter geschleift. Sie sind dort unter dem Namen Rote Ackersteine bekannt.

Im südlichen Teil des heutigen Verrucanogebietes der Glarner Hauptüberschiebung sind die Gesteine vorwiegend grünlich bis sehr hellgrün und teilweise metamorph verschiefert. Typisch sind sie etwa am Pizol, Foostock, den Tschingelhörnern oder am Piz Sardona. Die grünliche Farbe stammt von einem späteren Wechsel der roten Eisen(III)verbindungen in neue Mineralien mit grünlichen Eisen(II)verbindungen. Das Eisen(III) ist zu Eisen(II) reduziert worden. Der Grund für diesen Vorgang ist wie manches in der Natur nicht eindeutig einer einzigen Ursache zuzuweisen.

Die Gesteine des Verrucano sind zur Hauptsache Silikate, also aus siliziumhaltigen Mineralien aufgebaut. Bei der Verwitterung und der folgenden Bodenbildung entstehen Böden, die eine saure Reaktion zeigen (pH Werte unter 6.5). Viele Pflanzen sind bei ihrer Besiedlung von Lebensraum wählerisch, so gibt es neben eher indifferenten Arten viele andere Arten, die sehr wählerisch sind auf pH-Werte der Böden. Mit dem pH-Wert sind auch andere chemische Eigenschaften von Böden gekoppelt.


Ozeane entstehen und vergehen
Das Embryonalstadium

Magmakammern aus der Tiefe schweissen kontinentale Kruste auf und treiben sie auseinander. Es entstehen Hunderte bis Tausende Kilometer lange kontinentale Grabenbrüche, sogenannte Rift Valley, z.B. im Perm südlich der Verrucano Becken. Heute im Ostafrikanischen Graben.

Bild 1 Das Embryonalstadium

Bild 2   Das Jugendstadium

Der Grabenbruch weitet und vertieft sich. Weite Gebiete neben dem Grabenbruch sinken ab. Ein Meer dringt ein. Es entwickelt sich ein Ozeanischer Rücken. Seine Magmaergüsse treiben Kontinente auseinander (Kontinentaldrift), z.B. in der Trias auf Europa ein typisches Schelfmeer. Heute im Roten Meer.

Bild 3 und 4   Das Reifestadium

Die Ausdehnung und Mächtigkeit des Meeres erreicht einen Maximalstand. Aus dem ehemaligen bescheidenen Grabenbruch ist ein riesiger Ozeanischer Rücken geworden, eine Grosse Gebirgslandschaft in der Tiefe, z.B. im Jura zwischen Afrika und Europa. Heute Stand des Atlantiks.

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Bild 5  Das abklingende Stadium

Die Aktivität der Magmakammern lässt nach. Durch die Entstehung neuer Grabenbrüche und Ozeanischer Rücken an geografisch anderen Stellen ändert der Kontinent seine Drift und schliesst den alten Ozean von einer oder zwei Seiten her wieder zu. Der schwere Ozeanboden wird in die Tiefe versenkt (subduziert) und die leichten Sedimente des Meeres (marin und vom Kontinent) werden abgekratzt und aufeinander zu Gebirgen gestapelt. Beginn einer Gebirgsbildung, z.B. Meer zwischen Adriatica und Europa in der Kreidezeit. Heute der Pazifik.

Mergel und Kalke aus der Kreidezeit
Kontraste: Kalk und Kieselkalk aus dem Kreidemeer

Text: Hans Conrad April 2020

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