O. Adrian Pfiffner - Geologie der Alpen

Bern, im Januar 2009

Bemerkungen zur 2. Auflage

Nach dem Erscheinen der „Geologie der Alpen“ sind mir zahlreiche Kommentare zugestellt worden. Ein vielseitig geäußerter Wunsch betraf das Einfügen eines Registers. Diesem Wunsch bin ich in dieser 2. Auflage gerne nachgekommen. Bei der Überarbeitung bot sich auch Gelegenheit, den Nachsatz mit einer erdgeschichtlichen Zeittabelle zu erweitern. Die eingegangenen Kommentare legten aber auch Schwachstellen offen, die mit der 2. Auflage behoben werden konnten. Ich möchte hier insbesondere Hanspeter Funk für die Hilfe zum korrekten Gebrauch der stratigrafischen Bezeichnungen, Marino Maggetti für die Hinweise auf fehlerhafte Profilspuren, Christoph Spötl für die Anregungen betreffend Eiszeitstratigrafie, Wolfgang Frisch für die Bemerkung zur relativen Position der Tauern zu den Flyschbecken und Henry Naef für den Denkanstoß zur Tiefenstruktur in Vorarlberg danken. Insgesamt sind über fünfzig Abbildungen in kleinerem und größerem Umfang umgestaltet worden.

Bern, im Januar 2010

Bemerkungen zur 3. Auflage

Vor dem Hintergrund, dass sich nach dem Erscheinen der 2. Auflage vermehrt auch Leser aus der nicht deutschsprachigen Welt für die „Geologie der Alpen“ zu interessieren begannen, wurde mir von vielen Seiten empfohlen, auch eine englische Fassung des Buches auszuarbeiten. Diese erschien im Frühjahr 2014 im Verlag WILEY Blackwell. WILEY Blackwell äußerte dabei auch den Wunsch, mehr Fotos einzubauen und gewisse Teile des Textes auszubauen. Insbesondere wurde angeregt, den Teil über die alpine Metamorphose zu vertiefen. Da mir gleichzeitig auch mehr Platz zur Verfügung gestellt wurde, kam ich diesen Anliegen gerne nach.

Gleichzeitig mit der Übersetzung brachte ich auch die meisten der Abbildungen auf den neuesten Stand. Insbesondere die paläogeografischen Karten mit den Plattenkonfigurationen wurden grafisch von Grund auf neu konzipiert. Zusätzlich wurden die Querschnitte durch die Gesamtalpen harmonisiert und enthalten nun eine verfeinerte Krustenstruktur welche mittels Erdbebentomografie erarbeitet wurde. An dieser Stelle möchte ich Edi Kissling danken für seine große Hilfe bei der Einarbeitung der geophysikalischen Daten und deren Interpretation. Mehrere neue Fotos ergänzen die Profilschnitte, andere beleuchten den Zusammenhang zwischen Falten und Überschiebungen. Die alpine Metamorphose wird durch |Seite 11| eine Reihe von p-t-T -Pfaden und Metamorphosekarten des Lepontin, und der Bregaglia-Intrusion illustriert. Die Profilschnitte, welche die kinematische Entwicklung der Alpen zeigen, wurden gründlich überarbeitet, und eine neue Serie von Querschnitten zeigt die klassische, bereits von Argand im 19. Jahrhundert bearbeitete Region der westlichen Zentralalpen. Im Kapitel über die jüngste geologische Geschichte der Alpen ergab der Einbezug von Hebungsraten aus Italien und Frankreich ein besseres globales Bild. Eckhart Villiger wies mich auf Daten aus dem nordalpinen Vorland hin, welche das Bild der ehemaligen Flusssysteme verfeinerten.

Für die 3. Auflage wurden die ergänzten Texte der englischen Version übernommen. Zudem wurden die Abbildungen zu den Permokarbon-Trögen dem neuesten Kenntnisstand angepasst und mit einer neuen paläogeografischen Karte des Variszischen Gebirges ergänzt. Bei den Flyschen erfolgte eine Uminterpretation der für südpenninisch gehaltenen Flysche zu einer mehr nordpenninischen Herkunft. Damit konnten auch die schwierig verständlichen „Überholmanöver“ im Bereich der penninischen Decken eliminiert werden. Die Dent-Blanche-Decke und die Sesia-Zone werden neu dem südalpinen Bereich zugeordnet. An dieser Stelle möchte ich auch Peter Nievergelt für die vielen Anregungen sowie Peter Brack für die Hinweise zum südalpinen Perm danken. Ebenso trug das sehr sorgfältige Korrektorat durch Frau Claudia Bislin zur Verbesserung von Text und Abbildungen bei.

Bern, im November 2014

Hinweis:

Die Abbildungen dieses Buches sind als Powerpointfolien erhältlich. Sie eignen sich für die Projektion per Beamer in der Lehre. Der Foliensatz kann online erworben werden unter www.utb.de/foliensatz-geologie-der-alpen.html

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1-0: Physiografie Europas

1 Die Alpen im plattentektonischen Rahmen

1.1 Die älteren Gebirge in Europa

1.2 Das Zerbrechen von Pangäa und die Öffnung der alpinen Tethys

1.3 Das alpine System

1.4 Geologische Gliederung der Alpen

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In den Alpen sind Gesteine anzutreffen, deren Alter von einer Milliarde Jahren bis zu rezenten Gesteinen reichen. Die Gesteine selbst, Sedimente, Magmatika, Metamorphika und Lockergesteine, umfassen das gesamte überhaupt denkbare Spektrum. Viele dieser Gesteine und deren Entstehung können nur im Zusammenhang mit dem geologischen Bau von Europa und den damit assoziierten plattentektonischen Prozessen verstanden werden. Im Folgenden wird deshalb der plattentektonische Rahmen von Europa, der älteren Gebirge sowie der jungen alpinen Gebirgsstränge in Europa etwas beleuchtet.

1.1 Die älteren Gebirge in Europa

Der europäische Kontinent besitzt geologisch gesehen eine sehr wechselvolle Geschichte. Die Alpen als Bestandteil dieses Kontinentes sind zwar an und für sich ein spektakuläres Gebirge, sind aber erst in der jüngsten geologischen Geschichte des Kontinents entstanden. Für eine geologische Gliederung Europas drängt sich eine Einteilung aufgrund des Alters der Konsolidierung der einzelnen Regionen auf. Unter Konsolidierung versteht man dabei das Zusammenschweißen von Kontinenten im Gefolge von Plattenbewegungen. Die allermeisten der Gebirge innerhalb Europas sind durch Plattenbewegungen entstanden, bei denen ein ehemaliger Ozean in einer Subduktionszone verschluckt wurde und anschließend die Kontinentalblöcke miteinander kollidierten. Da kontinentale Kruste eine relativ geringe Dichte besitzt, wirkt bei ihrer Ankunft in einer Subduktionszone der Auftrieb einer Versenkung in größere Tiefe entgegen. Als Folge bleibt die kontinentale Kruste nahe der Oberfläche und wird zusammengestaucht. Dabei entweichen die obersten Teile der Kruste nach oben und bauen sukzessive ein Gebirge auf. Dieser Prozess wird als Orogenese (Gebirgsbildung) bezeichnet.

Innerhalb der geologischen Entwicklung Europas sind nun eine ganze Anzahl von solchen Kontinent-Kontinent-Kollisionen bzw. Orogenesen geschehen. Man unterscheidet entsprechend kaledonische, variszische und alpine Gebirgsgürtel. Die daran beteiligten Kontinentalplatten Nordamerika, Sibiria, Baltica/Europa und Afrika werden auch als Terrane bezeichnet. Die tektonische Karte in Abb. 1-1 trägt dieser Einteilung Rechnung. Aufgrund des relativen Alters dieser Orogenesen wurde Europa auch schon in Eo-, Paläo-, Meso- und Neo-Europa eingeteilt. Es ist zu beachten, dass die erwähnten Terrane Gesteinseinheiten enthalten, die Überbleibsel von noch viel älteren, völlig abgetragenen Gebirgsgürteln darstellen.

Eo-Europaist eine geologische Großstruktur, die seit dem Präkambrium als zusammengeschweißter Block keine Gebirgsbildung mehr erfuhr. Zwei geologische Provinzen sind in Eo-Europa zu unterscheiden: der baltische Schild und die russische Platte.

Der baltische (oder fennoskandische) Schild ist eine großräumige, buckelförmige Aufwölbung bzw. ein Schild von hochmetamorphem kristallinem Grundgebirge (Baltica in 1-1). Innerhalb dieser Gesteinsserien können mehrere uralte, völlig abgetragene Gebirge unterschieden werden. Die ältesten Gesteine des baltischen Schildes sind drei bis dreieinhalb Milliarden Jahre alt und stammen aus einer Tiefbohrung in der Gegend von Kola südlich des Weißen Meers und aus Lappland.