Tertiär, Molasse-Ablagerungen / Tertiary, Molasse-sediments (Northern Alpine foreland basin)

 

Das Tertär begann nach dem Aussterben der Dinosaurier vor rund 65 millionen Jahren. Während der Auffaltung der Alpen entstand im nördlichen Vorland durch Absenkung. Es wurde mit dem Erosionsschutt der werdenden Alpen gefüllt. Zwei Mal war die Absenkung stärker als die Auffüllung, wobei ein Meeresarm in das Gebiet eindringen konnte (Untere Meeresmolasse, UMM, 35-30 Millionen Jahre und Obere Meeresmolasse, OMM, 22-18 Millionen Jahre). Vor 30-22 Millionen Jahren (Untere Süsswassermolasse, USM) und vor 18-11 Millionen Jahren (Obere Süsswassermolasse, OSM) fluvioterrestrische Verhältnisse wurden überliefert. An Orten wo grössere Alpenflüsse ins Becken einmündeten, blieben die Verhältnisse die ganze Zeit über fluvioterrestrisch, auch zu Zeiten als andernorts im Vorland-Becken ein Meeresarm eingedrungen war. Vor etwa 11 Millionen Jahren endete die Molasse-Sedimentation. Wahrscheinlich gab es nun Hebungen und Erosion. Vor 2 Millionen Jahren begannen die mehrfachen Wechsel von Kalt- und Warmzeiten, die lokal in Sedimenten überliefert wurden. 


The Tertiary started after the extinction of dinosaurs some 65 million years ago. During the formation of the alpine orogenic belt, the foreland was filled with erosional debris while subsequently downlifting. Twice downlift movement were stronger than sediment infill resulting in marine ingressions (Lower marine Molasse, UMM, 35-30 million years ago, Upper marine Molasse, OMM, 22-18 million years ago). From 30-22 million years (Lower freshwater Molasse, USM) and from 18-11 million years (Upper Freshwater Molasse, OSM)fluvioterrestrial environments are documented in the area. In places where larger rivers from the Alps entered the basin, fluvioterrestrial conditions persisted while in the remaining Parts of the basin the sea came in for a while. After approximately 11 million years, no sediments are recorded and erosion seems to have overtaken (uplift of the foreland basin). Since two million years, repeted cicles of glaciation and warm climates occured, leaving occasional local sediment.
  
 Untere Meeresmolasse (UMM) UMM, Untere Meeresmolasse (35-30 mio. Jahre) 
Ablagerungen in einem schmalen Meerestrog nördlich der Alpen, welcher sich von Osten her über die Paratethys, dem Restmeer im Gebiet von Ungarn bis Wien nach Südbayern und bis in die Schweiz vorschob. Meist herrschten brackische Bedingungen ähnlich wie in der Ostsee, was zu artenarmen, kleinwüchsigen Molluskenfaunen führte. Dieser Meeresarm währte im Westen nur kurze Zeit, in Südbayern dagegen mehrere Millionen Jahre. Ob es je eine Verbindung zum Meeresarm, der von der Nordsee in den Rheigraben bis in die Gegend von Basel reichte, gab ist bis heute nicht ganz geklärt, scheint aber aufgrund der vorgefundenne Faunenreste in beiden Ablagerungsräumen eher unwahrscheinlich zu sein. Die Basis der UMM ist in der Schweiz nirgends aufgeschlossen, die Unterlagerung daher unklar. Es können mesozoische Schichten, im Süden ev. auch marines Eozän als basale Auflagerung vermutet werden. Gute Aufschlüsse der UMM finden sich in der östlichen Schweiz im Toggenburg (Rietbad, Neslau, Steintal südlich Ebnat-Kappel) und im Wägital (Trepsenbach). Die Schichtabfolge beginnt mit den Unteren Grisigermergeln, bei Rietbad regional begleitet von gebankten Fein- und Grobsandsteinen mit Muschelschill-Lagen (Steinkerne). Die Unteren Gisiger Mergel werden im Gebiet Rietbad lokal mit pyritreichen supratidalen Mergeln mit Landschneckenresten abgeschlossen (Schwefelquelle!). Darüber folgen die wiederum marin beeinflussten mehrere hundert Meter mächtigen Oberen Grisiger Mergel. Die Oberen Grisiger Mergel sind eine relativ eintönige Abfolge von siltigen Tonmergeln, teils mit Molluskenresten, Fischschuppen und Pflanzenhäckseln. Lokal kommen Muschelschill-Lagen vor (kleinwüchsige, cm-grosse Herzmuscheln). im obersten Abschnitt finden sich Sandsteine und Kalksandsteine von 2-6m Mächtigkeit, der Horwer Sandstein. Darin finden sich oft Pflanzenhäcksel und Blattfossilien, am Trepsenbach fand ich auch verkieseltes Holz. Über den Horwer Sandsteinen findet sich meist ein fossilfreier Mergel, der bereits terrestrische Einflüsse vermuten lässt. Darin sollen lokal Hydrobien-Massenvorkommen eingelagert sein, was auf stark brackische bis stagnierende Süswassergewässer hindeutet. Die UMM ist nur im südlichen Teil des Molassebeckens erhalten, im nördlichen Teil war Festland.

 Lower marine Molasse, UMM (35-30 million years)
These are sediments of a narrow but partly deep trough parallel north of the alpine belt. The sea reached our area from the eastern Paratethys in the Vienna-region. Due to the many alpine rivers, the sea remained rather brackish in our region. It seems that there was no marine connection to the Rhinegraben sea. The lowermost part of UMM is not cropping out in Switzerland. Lowermost parts are fount in the subalpine Molasse of Bern and eventually in the eastern Toggenburg. Thus, what once was underlying remains somewhat obscure. Erosional debris in coarse sandstones of UMM suggests Upper cretaceous and Eocene deposits being exposed at the northern rim of the Alps at that time. Further North of the Forland Basin persisted terrestrial conditions.Roughly the UMM may be devided in a lower series with marls and sandstones, a monotonous sereis with marls and siltstones (Grisigen marl) and marls with thik sandstone layers and occasional conglomerates (Horw sandstones).
In the local Rietbad beds a brackish-terrestrial phase is docomented and occasionally corse grained sandstones forming large channels.
Small bivalves are common as well as scales and other isolated remains of fishes. Occasionally, accummulations of bivalves are found (Rietbad, Trepsenbach).
Untere Süsswassermolasse (USM)
 		 USM, Untere Süsswassermolasse (30-22 mio. Jahre)
Durch geringere Absenkraten des Vorlandes und / oder verstärkte Sediment-Schüttungen aus den Alpen (Erosion, gesteuert von Klima und Tektonik) verlandete das Meer und an seiner Stelle blieben Fluss- und selten Seeablagerungen, sowie Bodenbildungen erhalten. Durch unterschiedlich grosse Flüsse mit verschiedenen Einzugsgebieten wurden unterschiedliche Konglomeratschüttungen mit verschiedener Geröllzusammensetzung und -grösse gebildet. Generell sind alpennah grobe Konglomerate und alpenfern feinere klastische Sedimente zu finden. Die Vorlandabsenkung umfasste zunehmend nördlichere Gebiete. Im Bereich der Lägern beginnt die Molasse-Sedimentation mit Oberoligozänen Sandsteinen und Mergeln. Die USM umfasst aber auch einen grösseren Anteil an Untermiozänen Schichten. Lokal sind Kohlen und Pflanzenfossilien führende Schichten zu finden, etwa bei Greit am Höronen oder im Bergsturzgebiet vom Rossberg (Arth-Goldau).
 		 Lower freshwater Molasse, USM (30-22 million years)
Smaller downlift rates and/or stronger sediment input (Erosion/uplift in the Alps) lead to the complete infill of the brackish sea. Fluvioterrestrial and occasional limnic sediments were deposited. Different river systems braught a different composition of pebbles. Larger pebbles were left closer to the Alps, while in distal parts mostly just mud- and sandstones were formed. Locally, coal and limestones give proof of oxbow lakes. Here the fossil faunal remains let us reconstruct a rather warm and humid climate. Interesting fossil sites are associated with coal-deposits as at Hohe Ronen and near Schänis, but also without coal in the Wägital-area.
Obere Meeresmolasse (OMM)

Herzmuschel, OMM














Bild: Steinkern einer Herzmuschel (Cardium) aus Sandsteinen der Oberen Meeresmolasse

 OMM, Obere Meersemolasse (22-18 mio Jahre)
Vor 20-18 Millionen Jahren stiess ein Meeresarm aus Westen erneut ins nördliche Alpenvorland vor. Dieses Meer war fast normal salin und nur teils etwas brackisch und enthielt zeitweise eine diverse Fauna, von der zahlreiche Fossilien überliefert sind. Die Vielfalt der unterschiedlichen Bedingungen (Strömungen, Flusseinläufe, Buchten, Schwellen, Meerestiefen) scheint viel grösser gewesen zu sein als im nördlichen Alpenrandmeer der Unteren Meeresmolasse. Vielleicht hat es auch mit dem Klima zu tun. Es herrschten damals subtropische Bedingungen, wie Florenfunde allgemein und die gar nicht so seltenen Palmenfunde im Speziellen belegen. Die südliche Meeresbegrenzung bildeten Deltas der Alpenflüsse. Das Nordufer wurde von schroffen Malmkalk-Felskliffen gebildet, welche im badisch-bayrischen Raum teils besonders schön zu erkennen sind (Bohrmuscheln!). Auch im Schweizer Jura gibt es davon Nachweise.
 		 Upper marine Molasse, OMM (22-18 million years)
During this time the sea drowned the area from southwest. Despite its narrownes, the sea was largely normal saline, probably due to  aconection to the Paratethys in the east, leading to strong marine currents. There were many deltas and changing bays especially between St. Gallen and Rapperswil. The climate was suptropical with palm trees, Glyptostrobus and others. The northern rim of this sea was formed by cliffs (Upper Jurassic limestone). Many molluscs can be found, but unfortunately the preservation is poor leaving only oysters and clams with their original shell material. Sharks and rays were abundant and diverse.

 Obere Süsswassermolasse (OSM)



  OSM, Obere Süsswassermolasse (18-11 mio. Jahre)
Wiederum verlandete das Meer: Flüsse, Seen und Wälder machten sich breit. Die Alpenfaltung schritt weiter voran und schob den Alpenrand weiter nach Norden. Die Gesamtentwässerung erfolgte nördlich der Alpen in einer mäandrierenden Sammelrinne nach Westen, wo sie im Bereich des Bresse-Grabens ins Meer mündete. Im Verlaufe der Oberen Süsswassermolasse gab es einen Abkühlungstrend. Dieser manifestierte sich im lokalen Aussterben von Palmen, Krokodilen und Riesenschildkröten, welche bis in eine Zeit um 15 Millionen Jahre vor heute in unserer Region gelebt hatten. 
Vor rund 10 Millionen Jahren hob sich das Alpenvorland und statt Sedimentation erfolgte hier nun Abtragung. Tiefe Talbildungen waren die Folge, die ab 2 Millionen wiederholt von Fluss- und Gletscherablagerungen gefüllt und zwischen zeitlich auch immer wieder erodiert wurden.

 Upper freshwater Molasse, OMM (18-11 million years)
Again, the sea was filled up and rivers, plains, oxbowlakes and forests were dominating the sceenrey. Now the joint rivers flew towards west at the northern rim of the basin which formed its deepest part. Here, the rivers were meandring whereas closer to the Alps they were braided due to steeper slopes.The sea was somewhere between Bresse and Lyon. During this period of several million years, a cooling trend can be recognized. Palms, crocodiles and giant turtles vanished between 15 and 14 million years. Probably the winters became to harsh at that time.The forland was than rising up at about 10 million years before now and deep valleys were formed. No deposits are known from this time in our region. In the last two million years a repetition of warm and cold times caused erosion and braught locally glacial and fluvial deposits in a very complex way.