Aufgaben
- Station 1 (N 47° 29.065 E 008° 21.268): Du findest hier eine Infotafel. Beantworte die erste Frage: In was hat man hier einen direkten Einblick / warum ist diese Stelle geologisch interessant?
- Station 2 (N 47° 29.111 E 008° 21.345 ): Du gelangst hier von der Seite an das Gesteinsprofil. Achtung: Gehe nur soweit, wie du es dir zutraust, um die Frage zu beantworten: Welche Farben sind hier im Gestein zu erkennen?
- Station 3 (N 47° 29.321 E 008° 21.251): Hier findest du einen alten Steinbruch, wo früher Mergel abgebaut wurde. Beantworte folgende Fragen: Welche Farbe hat der Mergel, wenn man ein Stück Stein abbricht? Was kann man im Mergel finden (Einschlüsse)?
- Station 4 (N 47° 29.156 E 008° 20.956): Hier findest du ein weiteres Gestein, den Dogger. Hier deine Aufgabe: Betrachte das Gestein genauer. Du siehst kleine, bis 3 mm grosse Einschlüsse. Diese Geben dem Gestein eine charakteristische Farbe. Welches chemische Element könnte dafür verantwortlich sein?
- Freiwillig: Hänge ein Foto von dir / deinem GPS an einem der Standorte an deinen Log an.
Die Antworten schickst du per Mail an: Jack Dalton oder über mein Profil. Danach kannst du loggen, bei Unklarheiten oder Fehlern werde ich mich melden. Logs ohne Nachricht werden kommentarlos gelöscht!
Quelle: Eigene Abbildung
Der Schub aus den Alpen faltet den Jura
Die Falten des Kettenjuras entstanden am Ende einer vorerst letzten, heftigen Gebirgsbildungsphase des Alpengebirges. Da bei der Lägern die jüngsten Molasseschichten, die etwa 12 Millionen Jahre alt sind, mitverfaltet wurden, muss die Verfaltung später eingesetzt haben. Man weiss aus Beobachtungen an anderen Orten des Juragebirges, dass die ersten Bewegungen der Jurafaltung etwa vor 9 Millionen Jahren einsetzten. Auf den «fliessfähigen» (duktilen) Evaporitgesteinen des mittleren Muschelkalkes wurde der gesamte darüber liegende Gesteinsstapel durch den Schub der Alpen nach Nordwesten geschoben. Östlich der Lägern, wo Salzhorizonte in den Triasschichten fehlen, klingt die Faltenbildung aus. Im zentralen Molassebecken blieb wegen der mächtigen Gesteinsüberdeckung der überschobene Sedimentgesteinskeil stabil. Im Bereich des Juras und in unserem Gebiet war die Überdeckung gering, und der Schub aus den Alpen führte dazu, dass beim Überwinden der Sockelsprünge die Schichten gegen die Erdoberfläche gedrückt wurden. Die Schichten über dem mittleren Muschelkalk wurden dabei verfaltet und überschoben. Der Zusammenschub der Schichten betrug am Ostende der Lägern etwa 1,5 Kilometer. Der Faltungs- respektive Überschiebungsvorgang kam vor etwa 4 Millionen Jahren zum Stillstand.
Die Gesteinsschichten an der Lägern
Die Triaszeit: Savannen, Wüsten und der Muschelkalk-Golf
Die Triaszeit beginnt mit den Ablagerungen des Buntsandsteins. Es handelt sich um rote Sandsteine und Mergel. Es sind Fluss- und Überschwemmungsablagerungen, die in einer trockenen, wüstenhaften Landschaft entstanden. In der mittleren Triaszeit drang das Meer nach Mitteleuropa vor, es bildete sich ein Meeresgolf mit stark salzhaltigem Wasser, in dem sich eine artenarme Fauna entwickelte. Über dem Buntsandstein liegen deshalb dunkle dolomitische Mergel mit Muschelschalen, die nahe der Küste des entstehenden flachen Schelfmeeres gebildet worden waren. Im heissen Klima jener Zeit (unser Gebiet lag damals wenig nördlich des Äquators) entstanden längs der Meeresküsten Salzsümpfe (Sabkhas), wie wir sie heute rund um den persischen Golf finden. Das Sediment, das sich in diesen Salzsümpfen durch Verdunstung von aufsteigendem Grundwasser bildete, besteht zu einem wesentlichen Teil aus den Sulfaten Gips und Anhydrit. Zeitweise kam es auch zur direkten Verdunstung des Meerwassers in den Küstenlagunen, dabei entstanden die Lagen aus Steinsalz, die wir heute zur Gewinnung unseres Salzes ausbeuten. Die Gesteine, die aus den Ablagerungen dieser Salzsümpfe entstanden, werden als Evaporite bezeichnet. Durch den Anstieg des Meeresspiegels dehnte sich der Meeresgolf aus, und unser Gebiet lag nun im offenen Meer. Es bildeten sich Ablagerungen, die lagenweise völlig mit den Schalen abgestorbener Meeresmuscheln bedeckt sind. Diese Schalenpflaster führten zum Namen der Formation: Muschelkalk. Gegen Ende der Muschelkalkzeit wurde das Gebiet grossräumig gehoben und der Muschelkalk-Golf verlandete. In der Phase des Meeresrückzugs kam es erneut zur Bildung von Evaporitgesteinen (Gipskeuper). Hebungen im Norden Europas führten im Verlauf der Zeit dazu, dass sich über das ganze Mitteleuropa ein riesiges Flussdelta bildete, das von Skandinavien bis ins damalige Urmittelmeer weiter im Süden reichte (Schilfsandstein-Formation). Die Flüsse gruben sich in die Gipskeuperlandschaft ein und deponierten Sande aus dem hohen Norden! Bei Überschwemmungen während der Regenzeiten wurden die feinkörnigen bunten Ablagerungen der späten Keuperzeit gebildet. Die Gesteine des Schilfsandsteins waren früher in einem Steinbruch unweit der Gipsgrube Oberehrendingen aufgeschlossen, heute ist diese Stelle aber völlig überwachsen. Die Keuperzeit endet im Gebiet der Lägern mit der Bildung der bunten Mergel, die in einer trockenen Küstenebene, einer sogenannten Playa, durch episodische Wüstenfluten entstanden.
Quelle: P. Klöti, R. Neukom, ZHAW Wädenswil
Die Jurazeit: Mitteleuropa unter Wasser
Zur Jurazeit sorgte der ansteigende Meeresspiegel weltweit, dass das Meer über das Festlandvordrang. Während rund 60 Millionen Jahre war nun unser Gebiet Teil eines weiten Schelfmeeres, das Hunderte von Kilometern breit war. Im warmen Schelfmeer bildeten sich Ablagerungen, die oft Überreste der Tierwelt jener Zeit enthalten. Der unterste Jura, der Lias oder schwarze Jura, beginnt an der Lägern mit dunklen Mergeln, über denen die Kalkbänke des Arietenkalkes folgen. Sein Name leitet sich von grossen Ammoniten ab, den Arietiten, die man allerdings an der Lägern nur selten findet. Die Arietenkalke sind oberhalb der Gipsgrube aufgeschlossen, man findet hier ab und zu die Schalenreste von Austern, den Gryphaen. Der obere Lias ist mergelig-tonig ausgebildet, auffallend sind hier vor allem die bituminösen Posidonienschiefer, die zahlreiche Fossilien enthalten. Diese Schichten sind heute an der Lägern nicht aufgeschlossen. Die Gesteine des mittleren oder braunen Jura haben oft eine charakteristische braune oder rostrote Verwitterungsfarbe, die auf den Eisengehalt dieser Gesteine zurückzuführen ist. Die unterste Schicht des Doggers ist allerdings noch dunkel, es sind die Opalinustone. Die mehr als 100 Meter dicke Schicht bildet den Untergrund der Wiesenzone, die auf der Lägernnordseite unterhalb des Grates verläuft. Die Tone, die fruchtbare Böden bilden, wurden früher in kleinen «Nietgruben» ausgebeutet und zum Düngen der Felder verwendet. Die höheren Schichten des Doggers bestehen aus Mergeln mit einzelnen Spatkalkbänken und Eisenoolithlagen. Die Spatkalke erkennt man an den glitzernden Bruchflächen, das Glitzern stammt von kleinen Schalentrümmern von Echinodermen (Seelilien, Seeigel und anderes) die in ihrem Skelett Calcitkristalle bilden. Die Eisenoolithe sind rotbraun anwitternde Gesteine, die in einer mergeligen Grundmasse kleine runde Eisenerzkörnchen, die so genannten Eisenooide, enthalten. Sie wurden früher manchenorts zur Eisenerzgewinnung abgebaut, zum Beispiel im Bergwerk Herznach. Die Eisenoolithe des unteren Doggers stehen beim Schiessstand von Oberehrendingen (südlich Judenweid) an, sie sind hier fossilreich, und mit etwas Glück kann man einen Ammoniten aus dem Gestein klopfen. Der weisse Jura oder Malm besteht an der Lägern aus hellgrauen Mergeln und Kalken. Die harten Mergel der Birmenstorfer Schichten an der Basis enthalten zahlreiche Fossilien, insbesondere Ammoniten und versteinerte Schwämme. Sie gehen ohne deutliche Grenze in die Mergel der Effinger Schichten über, die im Gebiet der Lägern mehr als 250 Meter tief sind. Sie bilden auf der Lägernnordseite die Waldzone unterhalb des Grats. Über den Effinger Schichten befindet sich eine Abfolge von massiven, hell anwitternden Kalksteinen («Weisser Jura»), die Geissberg- und die Wangener Schichten. Sie bilden den Grat der Lägern und sind in den Steinbrüchen von Dielsdorf gut aufgeschlossen. Die Badener Schichten, eine mergelige Lage inmitten der harten Kalksteine, enthalten viele Fossilien. Sie entstanden während einer Phase stark verminderter Sedimentation am Meeresboden. Im spärlich abgelagerten Schlamm konnten sich die Schalen der abgestorbenen Meerestiere anreichern. Die Geologen bezeichnen solche Schichten als Kondensationshorizonte. Sie umfassen meist grosse Zeitintervalle. Den Abschluss der Juraformationen bilden die Wettinger Schichten. Sie enthalten in den höheren Lagen Kieselkonkretionen (Feuersteine oder Silex). Im Zentrum der Knollen ist meist ein Fossilrest, der die Bildung der Konkretion auslöste. Die Knollen wurden von unseren Vorfahren für die Herstellung von Werkzeugen benutzt. Max Zurbuchen hat im Weiherboden an der Lägern-Südflanke ein eigentliches Feuerstein-Bergwerk nachgewiesen.
Die Tertiärzeit: Flüsse bringen den Schutt der jungen Alpen
An der Wende von der Kreide- zur Tertiärzeit setzten in Mitteleuropa kräftige Hebungen ein. Sie führten dazu, dass hier die Ablagerungen der Kreidezeit, die während eines Zeitraums von fast 90 Millionen Jahren entstanden waren, vollständig erodiert wurden. Es sind uns deshalb aus diesem langen Zeitraum keine Gesteinszeugen erhalten geblieben. Bei tropischem Klima herrschte Karstverwitterung vor, und in die Malmkalke, die an der Oberfläche anstanden, wurden tiefe Karstschlote gelöst. Die Füllungen der heute vorhandenen Karstschlote, Boluston und Bohnerze, sind gemäss den Fossilfunden erst im Zeitalter des Terti- ärs entstanden. Im Süden hatte zu dieser Zeit die Bildung des Alpengebirges begonnen. Aus der noch jungen Hochgebirgskette ergossen sich grosse Flüsse ins Vorland. Die groben Geröllschüttungen wurden meist in weiter südlich gelegenen Gebieten abgelagert, in unserem Gebiet dominierten Sandschüttungen. Diese Molasseformationen bestehen bei uns aus Flussablagerungen. Es sind meist feine Silt- und Tonsteinabfolgen, in die Sandsteinstränge eingelagert sind. Die Sandsteine entstanden in den eigentlichen Flussläufen, die feineren tonig-siltigen Ablagerungen wurden bei periodischen Überschwemmungen des Tieflandes gebildet. Durch Senkungen des Alpenvorlandes drang vor rund 18 Millionen Jahren noch einmal das Meer bis in unser Gebiet vor. Es bildete sich ein schmaler Meeresarm vor dem jungen Alpengebirge. Die Nordküste des Molassemeeres lag nördlich der Lägern. Zur Meeresmolasse gehören die oft fossilreichen Muschelsandsteine, sie wurden bereits zur Römerzeit ausgebeutet. Eine grobe Nagelfluhbildung, die vermutlich von Norden in diesen Meeresarm geschüttet worden war, enthält stellenweise viele Austernschalen, man nennt sie deshalb «Austernnagelfluh». Sie ist im Gebiet der Lägern an einigen Stellen aufgeschlossen, zum Beispiel im Bachbett des Riedenbachs südlich von Niederwenigen. Sie enthält allerdings hier nur wenige Austernschalen. Die Schichten der Oberen Süsswassermolasse bestehen aus feinkörnigen Sandsteinen mit viel hellem Glimmer. Sie wurden von einem nach Westen strömenden grossen Flusssystem aus den Ostalpen in unsere Gegend gebracht. Vom Zeitraum zwischen dem Ende der Ablagerung der Molassegesteine vor 12 Millionen Jahren bis zum Beginn der Eiszeiten vor etwa 1,8 Millionen Jahren sind in unserem Gebiet keine Ablagerungen erhalten, die über das geologische Geschehen Auskunft geben könnten. In diesem Abschnitt der Erdgeschichte entsteht aber die Lägern.
Die Zeit des Quartärs: Talbildung Und Gletscherschliff
Vor etwa 2,6 Millionen Jahren setzte weltweit eine Abkühlung ein. Die Gletscher der Alpen wuchsen über das Vorland und das Mittelland wurde unter dem Eis begraben. Man fand bis heute im Alpenvorland Spuren von etwa 14 Vereisungen. Zwischen den Eisvorstössen gab es Warmzeiten, in denen sich die Gletscher zurückzogen. Die Erkundung des eiszeitlichen Geschehens ist nicht leicht, denn die Gletscher zerstörten bei ihren Vorstössen weitgehend die Spuren der älteren Eisvorstösse. Die ältesten Ablagerungen der Eiszeiten sind bei uns die Deckenschotter. Sie liegen als isolierte Erosionsreste auf den Anhöhen unserer Landschaft. Sie stellen die letzten Reste einer ehemaligen Landoberfläche dar. Die Deckenschotter beim Bildstock gehören zu den ältesten Vorkommen in der Nordschweiz, sie sind etwa 1,8 Millionen Jahre alt. Die Auflagerungsfläche dieser Schotter liegt bei 700 Metern über Meer. Die Lägern waren demnach zu jener Zeit nur ein bescheidener Hügelzug, die ganze Faltenpracht lag noch im Untergrund verborgen. Erst durch die Eintiefung unserer heutigen Talsysteme, die etwas über 400 Meter über Meer liegen, entstand der markante Bergzug, den wir heute bestaunen. Zahlreiche Schotter- und Moränenvorkommen künden von den weiteren Eisvorstössen. Findlinge an der Lägern zeigen, dass sich das Eis zeitweise bis auf eine Höhe von 700 Metern über Meer erstreckte. Die Lägern sind aber nie ganz unter dem Eis begraben worden, sie ragten immer aus dem weiten Eismeer, das während der grossen Eiszeit (früher Riss-Eiszeit) bis in die Gegend von Möhlin reichte. Der Rückzug der Gletscher nach der letzten Eiszeit, der Würm-Eiszeit, setzte vor etwa 18 000 Jahren ein. Die Ausdehnung des letzten Eisvorstosses können wir anhand der Endmoränen festlegen, die im Wehntal bei Sünikon-Schöfflisdorf liegen. Im Limmattal ist die würmzeitliche Wallmoräne bei Würenlos - Killwangen ein eindrücklicher Zeuge des letzten Vorstosses des LinthRhein-Gletschers. Im Vorfeld des Gletschers schüttete die Schmelzwasserflüsse die Schotterfluren auf, die wegen ihrer Lage in den tiefsten Talsohlen als Niederterrassenschotter bezeichnet werden. Sie können in den Kiesgruben von Tägerhard bei Wettingen studiert werden.
Doggeraufschluss Bollhölzli
Beim Pt. 529 passiert man die Brücke in Richtung Scheibenstand Rütenen. Gleich unterhalb von diesem macht der Weg eine starke Linksbiegung. Hier zweigt ein Landwirtschaftspfad rechts ab zum Ostende des Wäldchens Bollhölzli, wo in einem kleinen, verlassenen Steinbruch wenige Meter von plattig spaltenden, spätigen und rostbraun verwitternden Doggerkalken anzutreffen sind. Die über dem Opalinuston liegenden Schichten enthalten viele vorwiegend sehr kleine Bruchstücke von Echinodermen, Brachiopoden und Mollusken. Bestimmbare Fossilreste sind hingegen selten. Es ist dies einer der wenigen Braunjura-Aufschlüsse der Lägern.
Die Gipsgruben
Nach dem Pt. 529 steigt ein Weg lägernwärts dem Bächlein entlang in die Gipsgruben Die hier aufgeschlossenen ältesten Schichten der Lägern gehören zum Gipskeuper (jüngere Trias), lediglich westlich von Baden stehen noch ältere Dolomite und Kalke (Hauptmuschelkalk) an. Am Weg zu den Gruben befindet sich linkerhand ein kleiner hölzerner Brunnen Wenige Meter danach sind einige grosse, dunkle, bemooste Steinplatten sichtbar. Dem aufmerksamen Beobachter werden darin Reste fossiler Muscheln (Gryphaeen) und einige Belemniten auffallen. Diese Kalke gehören dem untersten Jura (Lias) an. Während des Gipsabbaues waren diese Schichten stellenweise aufgeschlossen Die Liaskalkblöcke sind hier nicht direkt anstehend. In den Gipsgruben findet man meist dunkelgraue Mergel mit Adern von schneeweissem Fasergips und rötlichem, feinkörnig-dichtem Alabastergips. Auf dem Weg zurück bis zum Waldrand und über die Wiese gelangt man zum oberen Rand der Gipsgrube. Von dort können die sehr schön freigelegten Gips- und Mergelschichten, die hier eine prächtige Antiklinale bilden Früher wurde in den Gruben Gips für verschiedene Anwendungen abgebaut und teilweise gebrannt. Die Ablagerungen (wasserhaltiges Kalziumsulfat, CaSO4 ∙2H2 O sind unter trockenen Klimabedingungen bei der Austrocknung eines flachen Meeresbeckens entstanden. In den zumeist etwas älteren Schichten (Muschelkalk) sind andernorts bei vergleichbaren geologischen Vorgängen auch Salzablagerungen gebildet worden, welche bis heute beispielsweise bei Schweizerhalle und Riburg (Schweizerische Rheinsalinen) und im Unterwallis (Bex) mittels Aussolung (Bohrungen und Einspülung von Frischwasser zur Gewinnung von Gewerbe-, Streu- und Tafelsalz) genutzt werden.
Quelle: Eigene Aufnahme
Dogger und Malm beim Steinbuck
Nach der Besichtigung der Antiklinale kann der Hang zum Steinbuck traversiert werden. Der Aufschluss der hellen Kalke an der Strasse am Steinbuck selbst ist den Wangener und Badener Schichten des Weissjura (Malm) zuzurechnen.
Quelle Text: ZHAW Wädenswil, P. Klöti und R. Neukom
