Besonders augenfällig in der Kiesgrube Maladers sind die einzelnen bunten Steine, in erster Linie grüne und rote.

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Lieselotte Roth
vor 7 Jahren
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1 1 Referat Curdin Cantieni, Petrographie in der Kiesgrube Was sind das für bunte Steine? Wie sind sie entstanden? Anmerkung: Ma = Millionen Jahre Besonders augenfällig in der Kiesgrube Maladers sind die einzelnen bunten Steine, in erster Linie grüne und rote. Radiolarit Abbildung 1: Radiolarit in der Kiesgrube Maladers Radiolarit hat oft eine feine Oberfläche und ist sehr hart. Die Vorsilbe Radio- weist darauf hin, dass das Gestein etwas mit Strahlen zu tun haben muss. Radiolarien, oder eben auch Strahlentierchen genannt, sind winzige ( mm) Tiefseekreaturen mit einem strahlenförmigen Skelett.

2 2 Abbildung 2: Radiolarie unter dem Mikroskop Speziell am Radiolarienskelett ist, dass es aus Quarz (SiO 2 = Siliziumdioxid) besteht. Das bedeutet, dass das Skelett sehr hart ist (7 auf einer Skala von 10 härter als die Klinge eines Schweizer Taschenmessers!). Viele andere Meerestiere (Korallen, Muscheln) bilden hingegen Kalkschalen. Exkurs Tiefseechemie In der Tiefsee ist das Wasser generell kalt und steht durch die überlagernde Wassersäule unter hohem Druck. Unter solchen Bedingungen ist das Wasser bezüglich Kalks untersättigt, man spricht auch von einer aggressiven Wasserchemie. Ab einer gewissen Tiefe ist das Wasser so aggressiv, dass Kalkteilchen wie z. B. Muschelbruchstücke oder Kalkskelette nicht mehr bestehen können, weil sie durch das aggressive Wasser aufgelöst werden. Dieser Tiefenhorizont heisst Karbonatkompensationstiefe und schwankt zwischen 3.5 und 5 km Meerestiefe. Darunter können keine Kalkskelette oder Muschelschalen aus Kalk abgelagert werden. Was liegen bleibt, sind Radiolarienskelette. Aus den Skeletten bildet sich am Ozeanboden mit der Zeit ein Radiolarienschlamm, welcher sich unter dem Druck der aufliegenden Ablagerungen langsam zu Radiolarit umzuwandeln beginnt. Ur-Meer, Kontinentalbewegungen Ablagerungsprozesse im Meer sind ein wichtiges Thema bei der Entstehung der Alpengesteine. Im Erdmittelalter (grob vor 200 bis 50 Ma) bestand das Ur-Meer der Alpen, in welchem viele der Alpengesteine entstanden sind. Dieses Ur-Meer wird Tethys-Ozean genannt. Der Name stammt aus der griechischen Mythologie. Tethys war eine Titanin, Tochter des Uranos und der Gaia, Gattin des Okeanos, Grossmutter der Thetis und somit Urgrossmutter des Achilles!

3 3 Der Tethys-Ozean begann sich während dem Auseinanderbrechen eines Grosskontinentes namens Pangäa zu öffnen. Zuerst wurde der Kontinent gedehnt. Ein vergleichbares, heutiges Beispiel stellt der Rheingraben zwischen dem Schwarzwald und den Vogesen dar. Mit zunehmender Dehnung und Absenkung des ausgedünnten Kontinents entstand ein Flachmeer (Trias-Zeit vor ca. 200 Ma, erster Abschnitt im Erdmittelalter, Abbildung 4, 1. Zeile). Gesteine aus dieser Zeit stellen somit typische Flachmeer-Ablagerungen dar (Salze, Gips etc.). Es folgte die allmähliche Öffnung, zuerst eines Grabens (à la Rotes Meer), dann eines grossen, tiefen Ozeans (etwa so gross wie das Mittelmeer). In den tiefsten Bereichen wurde Radiolarit abgelagert. Die Öffnung des Südatlantiks vor ca. 125 Ma (Jura-Zeit) führte zu einer Trendwende in Sachen Kontinentalbewegungen. Ur-Afrika begann sich langsam gegen Ur-Europa zu drehen, die allmähliche Schliessung der Tethys begann. Im Norden und Süden standen sich zwei Kontinentalmassen gegenüber, welche nun langsam aufeinander zudrifteten (einige cm pro Jahr). Dabei tauchte der schwerere Ozeanboden allmählich unter Ur-Afrika ab (Abbildung 4, 3. Zeile). Serpentinit Abbildung 3: Serpentinit in der Kiesgrube Maladers Der abgetauchte (oder wie Geologen sagen: subduzierte) Ozeanboden brachte so Wasser in den Erdmantel, welches chemisch mit den Mantelgesteinen reagierte. Es entstand Serpentinit, ein relativ weiches Grüngestein. Früher wurde Serpentinit oft technisch als Asbest genutzt, heute v. a. als Kunstbaustein, z. B. am Credit Suisse-Hauptsitz in Zürich. In der Schweiz beschränken sich natürliche Serpentinit-Vorkommen auf die Zonen von Totalp- Arosa-Oberhalbstein und Zermatt-Saas Fee.

4 4 Abbildung 4: Abriss der Entstehung der Alpen im Querschnitt

5 5 Gebirgsbildung Dort, wo der Ozeanboden unter einen Kontinent gedrückt wird, wirken enorme Scherkräfte. Geologen nennen diesen Bereich Subduktionszone. Das jüngste Chile-Erbeben oder auch dasjenige, welches am Stephanstag 2004 vor der thailändischen Küste den Tsunami ausgelöst hatte, entstanden an einer solchen Subduktionszone. Meeresablagerungen (also z. B. Radiolarit) werden durch die dort wirkenden Scherkräfte vom Ozeanboden getrennt und übereinander gestapelt. Darin enthalten sind auch einige Bruchstücke von verwässertem Mantelgestein, also Serpentinit. Gegen Ende der Kreidezeit (vor rund 60 bis 90 Ma) war der ganze Ozeanboden verschluckt, der Tethys Ozean wurde geschlossen. Es folgte die Kollision von Ur-Europa mit Ur-Afrika. Die beiden Landmassen begannen sich ineinander zu verkeilen, was zu Hebung und der eigentlichen Gebirgsbildung führte (Abbildung 4, Zeilen 3, 4 und 5). Verrucano Abbildung 5: Verrucano in der Kiesgrube Maladers In die alpine Gebirgsbildung wurden z. T. auch Gesteine einbezogen, welche vor der Abwicklung in Abbildung 4 entstanden waren. Ein solches Beispiel ist der Verrucano des ehemaligen Nordkontinents (Ur-Europa). Dieser Verrucano besteht oft aus gerundeten Quarzkörnern. Er wird daher als Flusssediment interpretiert, welches vor dem Erdmittelalter im Bereich von Ur-Europa abgelagert worden war (Alter: Ma, zeitlich also vor Abbildung 4). Da er während der Abwicklung von Abbildung 4 Teil von Ur-Europa war, wurde der Verrucano erst relativ spät von der Gebirgsbildung erfasst, nämlich erst dann, als sich Nord- und Südkontinent zu verkeilen begannen. Obwohl auf den geologischen Karten der Region kein anstehender Verrucano-Fels zu finden ist, kommen in der Kiesgrube Maladers einzelne Verrucano-Komponenten vor. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das vordere Schanfigg während der letzten Eiszeit lange unter dem Einfluss des Rheingletschers stand, welcher die Verrucano-Komponenten aus der Surselva mitbrachte (siehe Referat Peter Oberholzer). CC,

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