Die Entstehung der Alpen

Inhalt

1 Einleitung

2 Charakterisierung und Abgrenzung der Alpenregion

3 Entstehung der Alpen
3.1 Präalpidische Entstehung
3.2 Alpidische Entstehung
3.2.1 Trias
3.2.2 Jura
3.2.3 Kreide
3.2.4 Tertiär
3.3 Die Alpen im Quartär - Heutiges Erscheinungsbild und Alpenrelief

4 Schlusswort

Literaturverzeichnis:

1 Einleitung

„Fast alle tektonischen Theorien sind in irgendeiner Weise mit den Alpen verbunden. Sie sind entweder aus deren Problemen entwickelt worden oder sie wurden in die Alpen hineingetragen, um ihre Gültigkeit an ihnen zu erweisen.“ (Wierer 1998:137)

Die Alpen stehen bereits seit über zwei Jahrhunderten im Mittelpunkt der geowissenschaftlichen Forschung und gehören zu den am besten erforschten Gebirgen der Erde. Wissenschaftler, die sich vorrangig der Untersuchung der Alpen hingeben, erhalten in der Fachwelt sogar oft die Nomenklatur „Alpengeologe“ und werden nicht wie alle anderen als Geologen bezeichnet (Rothe 2005:187). In der Literatur werden die Alpen meist als „Musterbeispiel eines Orogens“ (Schönenberg & Neugebauer 1997:190), „Paradebeispiel der Plattentektonik“ (Veit 2002:16) und als „methodische Schule der Geographie“ (Dongus 1984:388) bezeichnet.

Dachte man früher noch, dass das Aufbrechen der Erdkruste sowie die Auswaschung der tiefen Gebirgstäler die Folge einer Sintflut waren oder die Gebirge das Ergebnis einer Kristallisation von Granit sowie Gneis am Meeresgrund sind und nach anschließendem Absinken des Meeresspiegels frei an der Oberfläche lagen (um nur zwei der vielen älteren Gebirgsbildungstheorien zu erwähnen), ist heute dank des Geophysikers Alfred Wegener und seiner Drifttheorie bekannt, dass die Alpen ein Kollisionsorogen darstellen und durch eine Kontinent-Ozean-Kontinent-Kollision entstanden sind (Wierer 1998:141-148). Jedoch gibt es trotz der langjährigen Erforschung der Alpen, über mehr als zwei Jahrhunderte hinweg, immer noch offene Fragen zur Entstehung sowie zur geologischen Gliederung, die in der Literatur nicht einheitlich verwendet wird und zum Teil große Varianzen aufweist, was schließlich unter den Geologen zu Kontroversen und unterschiedlichen Meinungen führt. Das Ziel dieser Arbeit ist, die Geschichte und die geologische Gliederung der Alpen zu erläutern – „eine bewegte Geschichte: vom Meer zum Gebirge“ (Kreutzer 1995:43).

In den nachfolgenden Ausführungen soll zunächst eine räumliche Abgrenzung der Alpen und eine Charakterisierung dieser Region vorgenommen werden. Danach wird auf die Entstehung der Alpen, speziell auf die präalpidische, die alpidische und die quartäre Entwicklung, eingegangen. Im Anschluss daran folgt eine genauere geologische Gliederung der Alpen in seine Faziesbereiche und tektonischen Großeinheiten, wobei jeder Bereich speziell abgehandelt wird und zum Schluss werden die gesammelten Informationen zusammengefasst.

2 Charakterisierung und Abgrenzung der Alpenregion

Als ebenso schwierig wie die geologische Gliederung, erweist sich auch die Abgrenzung der Alpenregion. Diese ist davon abhängig, nach welchen Kriterien die Abgrenzung vorgenommen wird. Entscheidende Kriterien dabei können sein: naturräumliche Gesichtspunkte wie z.B. die Geologie, das Relief oder die Vegetation, sowie wirtschaftlich-politische Gesichtspunkte, wie z.B. Staatsgrenzen. Als eine bewerte und gute Möglichkeit hat sich hierbei eine Mischung aus naturräumlichen und wirtschaftlich-politischen Kriterien ergeben. Somit heben sich die Alpen in der Karte deutlich ab und auch die Täler, die nach dem reinen Kriterium „Meereshöhe“, nicht mit zur Alpenregion gehören würden, zählen nach dieser Abgrenzung mit dazu (Abb. 2-1). In diesem Raum leben ca. 11 Mio. Menschen und sieben Staaten teilen sich die Fläche der Alpen: Deutschland, Österreich, Schweiz, Frankreich, Italien, Lichtenstein sowie Slowenien (Veit 2002:13f.).

Nach Veit (2002:16) „gehören [die Alpen] zu den jungen Falten- und Deckengebirgen.“ Trümpy (1998:166) verwendet zur Beschreibung der Alpen Adjektive wie klein, hoch, jung, komplex, rasch und kühl. Die Fläche der Alpen beträgt 181500 km². Diese erreichen ihre größte Breite im Osten, mit mehr als 200 km (Bodensee – Verona) und der schmalste Bereich befindet sich in den Westalpen (150 km). Die Länge des Alpenbogens beträgt 1000 km, zwischen Appenin und Wiener Becken (Veit 2002:14). Bei der Gegenüberstellung dieser Werte zu anderen Gebirgen der Erde ist das erste Attribut „klein“ wohl gerechtfertigt. Das Alpenorogen als hoch zu bezeichnen findet seine Rechtfertigung darin, dass von der Gesamtfläche der Alpen ungefähr 113000 km² oberhalb 2000 m ü.M. liegen und der höchste Berg, der Mont Blanc in den Westalpen, eine Höhe von 4807 m ü.M. aufweist (Veit 2002:14). Die Alpen sind ein junges Gebirge, weil die eigentliche Entstehung erst vor 250 Mio. Jahren, im Mesozoikum, begann und beim Vergleich mit dem Gesamtalter der Erde von 4,6 Mrd. Jahren, wird ersichtlich, dass die Entstehungsgeschichte der Alpen nur einen kleinen Abschnitt davon darstellt (Kreutzer 1995:43). Auf Grund der vielen Überschiebungen einzelner Teile und der tiefen Verflechtung von zwei Platten, werden die Alpen als sehr komplexes Gebirge bezeichnet. Das Attribut „rasch“ begründet sich in den schnellen Verkürzungsgeschwindigkeiten der Deckenbewegungen mit mehreren cm pro Jahr und die Bezeichnung der Alpen als ein „kühles“ Gebirge liegt an der schnellen Subduktion der kühlen absinkenden Platte, so dass diese auch in großen Tiefen kühl bleibt und eine Metamorphose zwar unter hohen Drücken, aber unter mäßigen Temperaturen erfolgte (Trümpy 1998:166, Trümpy 1985:18).

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Abb. 2-1: Geographische Lage und Abgrenzung der Alpen (Veit 2002:14).

3 Entstehung der Alpen

Wie bereits erwähnt begann die eigentliche historische Entwicklung der Alpen vor ca. 250 Mio. Jahren, im Zeitalter des Mesozoikums oder zumindest wird in der meisten Literatur ab dieser Ära die Entstehung der Alpen beschrieben. Die geologische Geschichte der Alpen begann jedoch viel früher und reicht bis in Paläozoikum zurück. Somit wird die Entstehungsgeschichte der Alpen in zwei große Teilabschnitte gegliedert – der präalpidischen und alpidischen Entwicklung (Möbus 1997:285).

3.1 Präalpidische Entstehung

Obwohl die Erforschung der präalpidischen Entstehung der Alpen in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht hat, bleiben trotzdem noch viele Fragen offen (Trümpy 1998:167) und die Entwicklung der Alpen im Paläozoikum hat noch einen „stark hypothetischen bis modellartigen Charakter“ (Möbus 1997:286). Die Erforschung erweißt sich als sehr schwierig, da durch die alpidische Metamorphose, während der Subduktion älteren Gesteins, und die alpidische Überprägung die paläozoischen Gesteine, zusammen mit deren Merkmalen, „ausgelöscht“ wurden. Weiterhin erschwerend wirkten auch überregionale Transversalverschiebungen, Schollenrotationen und Deckenüberschiebungen, die dafür sorgten, dass Gebiete, welche zum Teil weit voneinander entfernt lagen, sich schließlich in direkter Nähe nebeneinander oder übereinander befinden (Möbus 1997:285f.). Nach neueren Erkenntnissen sollen wahrscheinlich alle europäischen Gebirgsbildungsphasen, d.h. die cadonische, kaledonische und variscische Gebirgsbildung, an der prä-mesozoischen Alpenbildung mit beteiligt gewesen sein. Während dieser drei Perioden wurde das Grundgerüst bzw. das Grundgebirge der Alpen erschaffen, wobei die variscische Gebirgsbildung den größten Anteil daran hatte. Demzufolge lässt sich das Alpenorogen in zwei Gesteinskomplexe unterteilen: dem hauptsächlich während der variscischen (herzynischen) Tektogenese entstanden Grundgebirge und dem während des Mesozoikum entstandenen Deckenbau (Abb. 3-1) (Veit 2002:22). Nach Raumer (1998:407) bestehen über 50% der Alpen aus Fragmenten des paläozoischen Grundgebirges.

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Abb. 3-1: Tektonische Übersichtsskizze der Alpen und Verteilung des paläozoischen Grundgebirges. Die jeweils dunkleren Schraffierungen kennzeichnen zum einen die präalpidischen Grundgebirge, die insbesondere während der variscischen (herzynischen) Gebirgsbildung entstanden sind, und zum anderen das Deckgebirge (Sediments) aus dem Mesozoikum, welches mit helleren Schraffierungen markiert ist (Fitzimons & Veit 2001:342).

Die cadomische Tektogenese (vor ca. 600 Millionen Jahren) im Gebiet der Alpen lassen sich auf Grundlage „strukturtektonisch[er] Daten sowie […] radiometrischen Alterswerten […] regionalmetamorphe Vorgänge […] [und eine] Intrusion von basischen und ultrabasischen Gesteinen [dieses Zeitraums]“ feststellen (Möbus 1997:286). Die darüber gewonnen Erkenntnisse sind jedoch noch zu hypothetisch und unzureichend.

Das Vorkommen der kaledonischen Gebirgsbildung im Alpenraum, welche im Zeitraum vom Ordivizium bis Silur (vor ca. 450 – 400 Millionen Jahre) erfolgte, belegen nachgewiesene tektonische und magmatische Tätigkeiten in der Nördlichen Grauwackenzone sowie in den östlichen Zentralalpen. Weiterhin wurden derartige Gebirgsbildungsvorgänge im „Kristallin der Silvretta- und Ötztal-Decke nachgewiesen und werden ebenfalls für das Altkristallin der östlichen Zentralalpen angenommen“ (Möbus 1997:286).

Die Spuren der variscischen Tektonik (vom Devon bis zum Perm) lassen sich im Bereich des Schwarzwaldes und den Vogesen unterhalb der Molasse bis in die Externmassive der Alpen finden (Raumer (1998:413). Insbesondere diese Externmassive, oder auch Zentralmassive genannt, sind Teile des während der variscischen Tektogenese gebildeten Grundgebirges. Als Beispiele dafür sind zu nennen das Aarmassiv, das Mont Blanc-Massiv und das Gotthardmassiv, die sich alle in den Westalpen, im Helvetikum, befinden (Veit 2002:22). Variscisches Grundgebirge ist aber auch im Altkristallin der östlichen Zentralalpen (Ostalpen) und im Penninikum zu finden, jedoch liegt es hier in einer mehr durch die alpidische Tektogenese beeinflussten Form vor. In den östlichen Südalpen sind diese Formen jedoch seltener und nur vereinzelt nachweisbar (Möbus 1997:285). Auf Grund dieser Verteilungsstruktur ist davon auszugehen, dass die variscischen Vorgänge und Deformationen im Nordwesten der Alpen stärker gewesen waren und zum Südosten hin abnahmen (Trümpy 1985:21). Diese Verteilung des Grundgebirges wird besonders gut in der Abbildung 3-1 veranschaulicht. Da die variscische Tektogenese die Folge einer Kollision der beiden Superkontinente Laurussia und Gondwana war, entstand eine variscische Sutur, die nach Raumer (1998:416) längs durch die nördlichen Alpen verläuft und somit die Nahtstelle zwischen den beiden Urkontinenten darstellt. Dies wäre ein weiterer Beweis für das Vorkommen dieser Gebirgsbildungsphase im Alpenraum, jedoch ist dies in der Literatur noch sehr umstritten. Trümpy (1998:169) erscheint die Existenz einer solchen Sutur als unwahrscheinlich. Die oberkarbonischen und permischen Beckenbereiche, vom Vorland bis in die Südalpen, zeigen für eine solche These eine zu homogene Struktur.

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