Infoblatt Gebirgsbildung Foto: Hochgebirge (Photodisc) Definition

Infoblatt Gebirgsbildung
Foto: Hochgebirge (Photodisc)
Definition und Einteilung
Im geographischen Zusammenhang sind Gebirge räumliche Einheiten, die sich durch ihre Höhe von der
Umgebung abgrenzen. Hingegen rein geologisch betrachtet, sind Gebirge Baueinheiten der Erdkruste, die man
durch einen speziellen geologischen Bau von der Umgebung trennen kann. Dabei definiert das Wort "Gebirge" in
diesem Zusammenhang nicht die äußere Gestalt und Höhe über NN, maßgebend hierfür ist vielmehr die Art der
Entstehung, die "Orogenese". Die Orogenese (griechisch: oros - der Berg; génesis - Entstehung; Gebirgsbildung)
beschreibt eine gebirgsbildende Entwicklung, die durch eine Vielzahl an Stadien gekennzeichnet ist. Gebirge sind
der Ausdruck für die Dynamik der Erde, die kontinuierlich abläuft.
Gebirge sind also Bereiche, die durch erdinnere Kräfte verformt wurden (Gebirge können sehr heterogen sein, z.
B. die Alpen). Heute noch aktive Gebirgszonen sind relativ jung und treten als große Gebirgsketten auch
morphologisch in Erscheinung (Alpen und Himalaya). Man kann sie nach ihrer Lage in zwei Gruppen
unterscheiden: Zum einem liegen Gebirgsketten an den Rändern der Kontinente, so dass man auch von
marginalen Gebirgen spricht. Sie entstehen infolge des Abtauchens einer ozeanischen Platte unter eine
kontinentale Platte, wie es beispielsweise bei den Anden der Fall ist. Gebirgsketten der zweiten Gruppe liegen im
Innern der Kontinente und bilden die Schweißnaht zwischen kontinentalen Platten. Die Kollisionszone zwischen
der Indischen und der Eurasischen Kontinentalplatte ist beispielsweise ein aktives, intrakontinentales
Gebirgsmassiv, da sich die Indische Platte stetig unter die Eurasische Platte schiebt und so den Himalaya
aufgeschoben hat.
Entstehung von Gebirgen
Wie bereits angesprochen, ist die Erde nicht starr und unveränderlich. Im Erdmantel verlaufen sehr langsam
Konvektionsströme, die durch die Temperaturunterschiede zwischen dem unterem (der vom noch heißeren
Erdkern aufgeheizt wird) und dem oberen Erdmantel angetrieben werden. Diese Konvektionströme schleppen die
in zahlreiche Platten unterteilte Erdkruste mit. Die Platten umfassen Regionen mit ozeanischer und kontinentaler
Kruste. Stoßen Bereiche mit kontinentaler Kruste zusammen, so kommt es zu einer Kollision und in deren
Gefolge zur Gebirgsbildung. Ohne Gebirgsbildung hätte die Verwitterung längst die gesamte Erdoberfläche
eingeebnet. Die vorhandenen Gebirge zeigen daher an, dass die Erde noch aktiv ist. Die Bewegungen infolge der
erdinneren Dynamik sind langsam und nicht direkt sichtbar, nur die Spuren, die hinterlassen wurden, sind in Form
von Gebirgen wahrnehmbar.
Die wichtigsten Prozesse, die für die Gebirgsbildung von entscheidender Bedeutung sind, sind die Epirogenese
und die Tektogenese (dies sind nicht die Kräfte, sondern die Prozesse). Beide können unabhängig von einander,
nacheinander oder auch gemeinsam auftreten. Unter der Epirogenese werden lang andauernde, regionale
Hebungs- und Senkungsvorgänge verstanden, die ohne stärkere Deformation der Gesteinsschichten ablaufen.
Das gehobene Land kann durch die Erosion zersägt werden, so dass eine Gebirgslandschaft entsteht. Beispiele
für solche Vorgänge sind die nacheiszeitliche Hebung Skandinaviens, die mit wenigen Zentimetern im Jahr auch
immer noch anhält.
Die Tektogenese ist eine Sammelbezeichnung für Prozesse, die das Gefüge und die Lagerungsverhältnisse der
Erdkruste verändern. Zur Tektogenese kommt es durch die Kollision kontinentaler Krustensegmente.
Die kontinentale Kruste besteht aus verschiedenen Gesteinen, die in zwei Gruppen unterteilt werden können und
die Gebirgsbildung signifikant beeinflussen. Zum ersten Gruppe zählen Sedimentgesteine, die durch Druck und
Temperatur in tieferen Teilen der Erdkruste noch nicht nennenswert beansprucht, bzw. verformt wurden. Zur
zweiten Gruppe zählen sedimentäre-, magmatische- und metamorphe Gesteine, die bereits intensiven Kräften
ausgesetzt waren. Durch Deformation und Aufheizung werden diese Gesteine umgewandelt zu Metamorphiten.
Diese Gesteine werden manchmal als Grundgebirge bezeichnet.
Bei der Kollision von Platten kommt es entweder zur Faltung oder zum Bruch von Gesteinsschichten, wobei die
geologische Beschaffenheit der Gesteine und die Druck- und Temperaturverhältnisse unter denen sie sich grade
befinden entscheidend für die Art der Deformation ist. Dabei können Kräfte, die durch die Kollision hervorgrufen
werden, Schichtenfolgen auffalten, wobei die Falten von wenigen Millimetern bis zu Hunderten Metern reichen
können. Ebenfalls vermögen diese Kräfte Schichtenfolgen zu zerbrechen. Dabei können mächtige
Gesteinspakete übereinander geschoben werden, So sind zum Beispiel die Kalksteine der Nördlichen Kalkalpen
aus ihrem südlichen Ablagerungsraum weit nach Norden, über andere Gesteinsfolgen hinweg geschoben
worden. Solche verschobenen Gesteinspakete werden "Decken" genannt. Bei weniger starker Deformation
entstehen Verwerfungen, Horste und Gräben, die sich unter dem Oberbegriff Bruchdeformation zusammenfassen
lässt. Werden einzelne Blöcke nach dem Zerbrechen herausgehoben, so kommt es zur Entstehung von
Bruchschollengebirgen, wie beispielsweise der Harz.
Gebirgsbildungen laufen in geologischen Zeiträumen (10 Mill. Jahre und mehr) kontinuierlich ab. Dabei lassen
sich für einzelne Regionen Phasen herausstellen, in denen die gebirgsbildenden Aktivitäten intensiviert ablaufen.
Sie können lokale, regionale und globale Ursachen haben. Wichtige gebirgsbildende Phasen sind in der
nachfolgenden Tabelle zusammengefasst. Dabei ist zu beachten, dass die Zeitangaben von Autor zu Autor sehr
variieren können.
Tabelle 1: Phasen der Gebirgsbildung in Europa (nach Press & Siever, 1995)
Orogenese
Abschnitt
Zeit (Mill. Jahre vor heute)
Gebiete
alpidisch
Tertiär
100 - heute
Alpen
variszisch
Karbon-Perm
400 - 280
Rheinisches
Schiefergebirge
kaledonisch
Ordovizium-Silur 510 - 410
Norwegen, Schottland
cadomisch
Kambrium
Bretagne
650 - 510
Literatur
Bahlburg, H. & C. Breitkreuz (1998): Grundlagen der Geologie. Stuttgart
Bögl, H. (1986): Geologie in Stichworten. Wien
Brinkmann, R. (1990): Abriß der Geologie - Allgemeine Geologie. Stuttgart
Jacobshagen, V., Arndt, J., Götze, H.-J., Mertmann, D. & C.M. Wallfass (2000): Einführung in die geologische
Wissenschaft. Stuttgart
Press, F. & R. Siever (1995): Allgemeine Geologie. Heidelberg, Berlin, Oxford.
Infoblatt Bruchschollengebirge
Grafik: Bruchschollengebirge (KLETT-PERTHES)
Entstehung von Bruchschollengebirgen am Beispiel Mitteleuropa
Die Mittelgebirge Deutschlands, wie der Harz oder das Rheinische Schiefergebirge sind weit älter als die Alpen
und zählen zu den Bruchschollengebirgen. Die Entstehung des Gebirgssockels, aus welchem später die
mitteleuropäischen Bruchschollengebirge hervorgingen, reicht weit in die Erdgeschichte, in das Karbon (ca. 350
bis 290 Mill. Jahre vor heute) zurück. Während gebirgsbildender Vorgänge im Karbon kollidierten die beiden
riesigen Kontinente Laurussia (heutiges Nordamerika) und Gondwana (unter anderem Afrika) unter Bildung eines
riesigen Gebirgsgürtels. Dieser Gebirgsgürtel zieht sich heute von Amerika über das nordwestliche Afrika, die
Iberische Halbinsel bis nach Mitteleuropa. Durch die starke Deformation durch erdinnere Kräfte während der
Bildung und durch weitere Aufschmelz- und Abkühlungsvorgänge wurde das Gesteinsmaterial stark verfestigt
(konsolidiert), da es alle Phasen der Faltengebirgsbildung durchlaufen hat. Im Anschluss an diese Gebirgsbildung
gewannen jedoch Abtragungskräfte die Oberhand, die schließlich durch Senkungsbewegungen ergänzt wurden.
In der Folge der Abtragungs- und Senkungsprozesse wurde das ehemalige Gebirge eingeebnet und verfiel
schließlich der Eindeckung, d.h. Sedimente, abgelagert durch Flüsse, lagerten sich über dem Gebirgsrumpf ab.
Es blieben leicht gewellte Hochflächen zurück.
Im Zuge der Entstehung der Alpen im Tertiär ca. vor ca. 100 Millionen Jahre (alpidische Gebirgsbildung) gerieten
auch die alten verfalteten und eingeebnete Gebirgsrümpfe wieder unter starken Druck. Da dieser Gebirgsrumpf
jedoch bereits metamorph überprägt wurde und somit stark verfestigt ist, war keine weitere Deformation in Sinne
von Faltung möglich. Der Druck der Afrikanischen Platte, die sich Richtung Norden schob, wirkte sich auch auf
den starren Gebirgsrumpf aus. Durch die starken inneren Kräfte und die geringe Verformbarkeit, zerbrach der
Gebirgsrumpf in viele einzelne Schollen. Als Folge des Druckes und durch lokale Hebungs- und
Senkungsvorgänge wurden die Schollen gegeneinander versetzt. Dadurch entstehen Schollengebirge, die von
einer Vielzahl von Bruchlinien durchzogen werden. Dabei können die einzelnen Schollen vertikal gehoben oder
gesenkt, sowie horizontal gegeneinander verschoben werden. Je nach Bewegung der Schollen zueinander
resultieren unterschiedliche Oberflächenformen, die das Bruchschollengebirge charakterisieren.
Formen der Bruchschollengebirge
Durch die starke Beanspruchung der geschilderten Prozesse entstehen Verwerfungen, die die Bruchfläche
zwischen zwei Schollen markieren. Als Verwerfungen werden alle durch erdinnere Kräfte bedingten
Verschiebungen und Brüche von Gesteinsschollen innerhalb der Erdkruste bezeichnet. Dabei kann man in
unterschiedliche Arten von Verwerfungen unterscheiden:



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Blattverschiebung - zwei Schollen schieben sich waagerecht an einander vorbei.
Vertikalverschiebung - senkrechte Hebung (Relativbewegung)
Aufschiebung - eine Scholle schiebt sich über eine andere
Abschiebung - eine Scholle ist gegenüber einer anderen abgesunken
Weitere kleinere Brüche im Gesteinsverband werden unter Klüften und Spalten zusammengefasst. Eine Kluft ist
ein feiner, kaum geöffneter Riss im Gesteinsverband, wobei die Gesteinsschichten kaum gegeneinander versetzt
sind. Bei einer Spalte hingegen sind die Wände auseinander gewichen, so dass ein Hohlraum entstanden ist.
Durch diese verschiedenen Arten der Bruchbildung entstand eine Vielzahl an markanten Formen:


Horste und Graben - Im Rahmen von Auf- und Abschiebungen nehmen Bruchschollen unterschiedliche
Höhenlagen ein. Gräben nennt man eine lang gestreckte, zwischen zwei parallelen Störungen
abgesenkte Scholle. Das Gegenstück ist ein Horst, der relativ zu seiner Umgebung herausgehoben
wurde.
Staffelbruch - Verwerfungen treten häufig nicht einzeln, sondern vergesellschaftet auf. Der Übergang
von einer Scholle, die im Vergleich zu einer angrenzenden Scholle relativ gehoben wurde, vollzieht sich
häufig treppenartig. Solch ein treppenartiger Übergang zwischen zwei Schollen wird auch als
Staffelbruch bezeichnet.
Eine durch Bruchschollenbildung geprägte Landschaft ist jedoch nicht so leicht zu erkennen. Je nach dem, wie
lange die Bruchbildung zurückliegt, haben Abtragung und Ablagerung die Spuren der abgelaufenen Prozesse
verwischt. So ist die im Tertiär eingebrochene Oberrheinische Tiefebene noch als Graben kenntlich, die Sohle
wurde jedoch durch den Rhein bereits mit mehreren hundert Metern mächtigen Schottern aufgefüllt.
Literatur
Bahlburg, H. & C. Breitkreuz (1998): Grundlagen der Geologie. Stuttgart
Bögl, H. (1986): Geologie in Stichworten. Wien
Brinkmann, R. (1990): Abriß der Geologie - Allgemeine Geologie. Stuttgart
Jacobshagen, V., Arndt, J., Götze, H.-J., Mertmann, D. & C.M. Wallfass (2000): Einführung in die geologische
Wissenschaft. Stuttgart
Press, F. & R. Siever (1995): Allgemeine Geologie. Heidelberg, Berlin, Oxford.