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Juraperiode.
Der Jurazeit entspricht eine ununterbrochene Meeresbedeckung. Die untere Jurazeit, nämlich die des Lias oder sog. Schwarzen Jura, ist durch Seichtmeerbildungen mit vorherrschend mergeliger Fazies, oft aber auch durch kalkige, aus Strahltierresten entstandene Schichten charakterisiert. Während dieser Zeit war allein die südliche Zone der mittleren Präalpen Festland, indem dort der Lias fehlt und durch eine Littoralbildung des Dogger oder Braunen Jura ersetzt wird.
Der Braune Jura oder Dogger zeugt im ganzen Juragebiet noch ebenfalls für Flachmeer, in welchem hauptsächlich Strahltiere (Echinodermen), stellenweise auch Korallen, lebten. Diese letzteren traten aber seltener riffbildend auf, während die Echinodermen durch Anhäufung ihrer Kalkkonkretionen mächtige Schichten gebildet haben. Im zentralen und im südlichen Juragebirge fanden zur mittleren und jüngern Doggerzeit Ablagerungen mit Schlammfazies statt.
Zur Zeit des Obern oder Weissen Jura (Malm) war das Juragebiet zuerst im Osten von einem Meer mit Schlammablagerungen eingenommen, während im Westen Korallenbildungen sich entwickelten. Letztere Gebilde sind von nun an im ganzen Malm ausserordentlich verbreitet. Es scheint, als ob während der obern Jurazeit bis nahe zu Beginn der Kreidezeit das gesamte Areal der Schweiz mit Korallenriffen übersät war, welche ein Meer von wechselnder Tiefe überragten, auf dessen Boden sich rings herum teils kalkige, teils mergelige Sedimente absetzten.
Das Jurameer war mit zahllosen Mollusken bevölkert, worunter hauptsächlich die von zahlreichen Zweischalern, Gasteropoden, Brachiopoden etc., begleiteten Kopffüssler (Kephalopoden) durch die Ammoniten und Belemniten hervortreten. Ausserdem lebten in den Jurameeren riesige Wirbeltiere, wie die Fischechsen (Ichthyosaurus), der langhälsige Plesiosaurus, die Flugechse (Pterodactylus) und merkwürdige Panzerfische, sowie grosse Schildkröten. Es herrschte hier zu dieser Zeit offenbar ein reges Leben.
Heute kann man die Ueberreste dieser Tiere in den gehobenen Ablagerungen jener Zeit, welche den Jura und einen grossen Teil der Kalkalpen aufbauen, in unzähliger Menge sammeln. Dass das Jurameer auch durch Inseln unterbrochen war, beweisen die Landpflanzen, welche in der Nähe der Korallenriffe sich vorfinden, und die bei der Schambelen im Aargau gefundene reiche Insektenfauna. Ein Teil des zentralen Alpengebietes muss zur Jurazeit und auch schon früher als Festland gehoben gewesen sein.
Dies wird schon durch die Abwesenheit der Liasablagerungen und durch das Vorhandensein einer aus der Doggerzeit stammenden Küstenbildung im südlichen Teile der Präalpenzone, welche zu jener Zeit bekanntlich südlich vom helvetischen Faziesgebiet sich ausdehnte, bewiesen. Ausserdem sind sowohl an der Basis jener Küstenbildung des Doggers, als auch in einem weiter südlich gelegenen Gebiet, dem der Hornfluhserie, Anhäufungen von Dolomittrümmergesteinen (Hornfluhbreccie) vorhanden, die eine intensive Küstenerosion bezeugen.
Während im Juragebiet sowohl als in den Kalkalpen mit helvetischer Fazies ein beständiger Wechsel in der Beschaffenheit der Ablagerungen sich geltend machte, sehen wir weiter südwärts, zwischen diesen Gebieten und der damaligen Lage der Präalpenschichten, eine in bedeutender Tiefe abgelagerte und daher sehr einförmige Schichtenserie der Jurazeit auftreten, nämlich die der Glanzschieferfazies, in welche die helvetische Fazies nach und nach übergeht. Südlich derselben stellte sich die schon erwähnte Uferfazies und dann das hauptsächlich aus Triasgesteinen bestehende Festlandsgebiet ein.
Im Allgemeinen sind während der Jurazeit wenig Erdbewegungen zu verzeichnen, indem Faltungen und Brüche, wie sie zur Karbonzeit stattgefunden haben müssen, nirgends ihre Spuren hinterlassen haben. Doch beweist das Auftreten von Uferbildungen und von gehobenen Gebieten, sowie die Einsenkung der Glanzschieferzone, dass langsame Denivellationen auch während dieser Zeit stattfanden. Auch vulkanische Gebilde fehlen gänzlich, wenigstens im Gebiet der helvetischen und jurassischen Zone.
Hingegen finden sich in der Glanzschieferzone, ebenso noch südlicher und dann wieder im Gebiet der ostalpinen Fazies weit verbreitete Eruptivmassen, welche in die Gruppe der sog. basischen Eruptivgesteine gehören und sich durch ihre grüne Farbe auszeichnen; es sind - nebst eruptiven Tuffen - Porphyrite, Ophite, Variolithe, ja sogar Gabbro- und dioritische Gesteine. Man muss deshalb im südlichen Alpengebiet zur Jurazeit auf das Auftreten von bedeutenden Eruptiverscheinungen schliessen, wenn nicht - was zwar kaum wahrscheinlich ist - jene Gesteine später durch tektonische Einwirkungen in die Juraschichten eingeschleppt worden sind.
Kurz vor Ende der Juraperiode fand im ganzen mittleren Juragebiet eine ausgedehnte Erhebung statt, die sich aber ohne tiefgehende Dislokationen abspielte. Wenig über das Meer erhobene flache Festländer mit ziemlich ausgedehnten Binnenseen, den Purbeckseen mit ihrer Süsswasserfauna, nahmen damals einen grossen Teil unseres Landes und seiner Nachbargebiete ein.
Das Vorhandensein der limnischen und terrestren oder brackischen Purbeckbildungen lässt sich indessen nur im Juragebirge nachweisen, während im Alpengebiet das Jurameer ohne Unterbrechung in das Kreidemeer übergeht.
Kreideperiode.
Die Ablagerungen der Kreidezeit werden von denjenigen der Juraperiode durch einen ganz bedeutenden Unterschied getrennt, nämlich einen steten Fazieswechsel je nach den verschiedenen Gebieten. Das gleiche war zwar schon während der Jurazeit in einem gewissen Grade der Fall, aber noch viel schärfer wie zuvor teilen sich nun die Meeresgebiete in deutlich getrennte Sedimentzonen oder Becken. So bilden das Juragebiet und die hohen Kalkalpen das Becken der helvetischen Fazies, wo die untere Kreide, das Neokom, in Form einer ziemlich wechselnden dreistufigen Schichtenreihe abgelagert wurde, und zwar im Jura mit verhältnismässig geringer Mächtigkeit, in den Alpen hingegen mit sehr bedeutender Dicke.
Im Westen und Nordwesten des Jura lag anfänglich noch Festland, über welches die Kreidesedimente nach und nach transgredierten. Gegen die Alpen zu war hingegen das Meer tiefer, so dass sich hier viel mächtigere Sedimentmassen, allerdings noch mit juraähnlicher Fazies (helvetische Fazies), ablagerten. Dieses Verhältnis steht ganz im Einklang mit der Abwesenheit der Purbeckerhebung alpenwärts. Zur Kreidezeit war wohl auch die Zone der Glanzschiefer ein Senkungsgebiet, wenn nämlich, was recht wahrscheinlich ist, angenommen werden darf, dass ein Teil dieser Schiefergebilde der Kreideformation angehört.
Breccienartige Trümmergesteine scheinen hier aber auf nahes südlich gelegenes Festland hinzudeuten. Ganz anders verhalten sich die damals südlich der Glanzschieferzone gelegenen Gebiete der präalpinen Klippenzone, d. h. der Voralpen- und Hornfluhbreccie-Decke, wo die ganze untere Kreide fast ohne jeden Anklang an die dreistufige Zusammensetzung der helvetischen Fazies aus einförmigen, dünnbankigen oder schieferigen Kalk- und Mergelgesteinen besteht. Es waren somit jene Gebiete von einem offenbar ganz gleichmässigen Tiefmeer bedeckt.
Am Ende der untern Kreidezeit wurden einzelne Zonen des Juragebirges zu Festland, wodurch sie ziemlich tiefgehende Erosion erlitten. Das gleiche scheint auch im südlichen Teil der Klippenzone der Fall gewesen zu sein, nicht aber in dem dazwischen gelegenen Gebiet der Hochalpen mit helvetischer Fazies. Ob zur obern Kreidezeit die Glanzschieferzone überflutet war, ist fraglich. Den erwähnten Verhältnissen gemäss sind im Juragebirge die zu dieser Zeit entstandenen Sedimente anfänglich sandiger und mergeliger Natur und mit roten und blaugrünen Tonen vergesellschaftet (Grünsand, Albien).
Die eigentliche obere Kreide (Senon) fehlt im Jura, wenigstens auf Schweizerboden. Im helvetischen Hochalpengebiet dehnte sich das Senonmeer dagegen fast ununterbrochen aus, während das Juragebiet definitiv in eine Festlandsphase trat. Dort setzten sich in tiefem Meer die sog. Seewerschichten ab, eine kalkig-schieferige Formation von oft ganz bedeutender Mächtigkeit Rote Einlagerungen in den gewöhnlich weisslichgrauen bis grünlichen oder rötlichen Schichten bilden einen Anklang an die folgende Fazies. Im Klippengebiet ist die ganze obere Kreide durch rote Schieferkalke, eine fast ausschliesslich Foraminiferen enthaltende Tiefseebildung, vertreten, die das Neokom in der nördlichen Zone überdeckt und darüber hinweg transgrediert, um im südlichen Teil direkt auf den Malm ¶
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zu liegen zu kommen. Diese rote Kreide (couches rouges) enthält zwar dieselben Foraminiferen wie die Seewerschiefer, ist aber eine mediterrane Fazies, welche der südalpinen Scaglia entspricht.
Was nun die Organismen der Kreidezeit anbetrifft, so ist eine deutliche Verkettung derselben mit denjenigen der Juraperiode ganz unverkennbar, wenigstens im Gebiet der helvetischen Fazies, wo (mit Ausnahme der momentanen Purbeckemersion) eine normale Fortsetzung ganz ähnlicher Verhältnisse in Tiefe und Lage des Meeres herrscht. Auf die reichhaltige Molluskenfauna des untern und mittlern Neokom folgt nach ziemlich lang andauernder Bildung von Echinodermenkalken (Gelber Neuenburgerstein) das fast ausschliesslich organogene obere Neokom (Urgon). Die bis dahin so häufigen und verbreiteten Ammoniten und Belemniten verschwinden, ebenso die grossen Saurier, während die Flugsaurier, die sich am Ende der Jurazeit zu gefiederten, vogelähnlichen Tieren umgestaltet hatten, zu wirklichen Vögeln mit gezähntem Schnabel (Odontorniten) werden.
Der Juraperiode entsprechend sind auch aus der Kreidezeit nur unbedeutende Dislokationen der Erdkruste zu verzeichnen. Die Transgression, welche sich mit der mittleren Kreide einstellte und während der obern Kreidezeit fortsetzte, lässt sich durch Niveauschwankungen leicht erklären. Während mit dem Ende des Paläozoikums eine Zeit mächtiger Umwälzungen zum Abschluss kam, schliesst die kretazische Periode das Mesozoikum ab, das eine Zeit von meist ruhiger Sedimentation gebildet hatte.
Kainozoikum.
a) Eogen oder Nummulitenperiode. Schon vor Ende der Kreidezeit war ein grosser Teil des Jura und des Mittellandes Festland, ebenso der nicht unbedeutende Teil der Kalkalpen, wo die oberste Kreidestufe fast durchwegs fehlt. In den beiden ersteren Gebieten dauerte die Exundation noch während der ganzen Eozänzeit fort, während sie im Alpengebiet nur bis in die Mitte derselben reichte. Nummulitenkalk und -schiefer vertreten hier die Gebilde der jüngern Eozänzeit. In den zu Festland gewordenen Gebieten des Juragebirges entstanden stellenweise Seen mit limnischer Fauna.
Der allergrösste Teil des Juragebietes war hingegen während der gesamten Eozänzeit ganz einfach Festland, auf welchem dank der kalkigen Beschaffenheit des Bodens tiefgehende Erosionen durch Auflösung (Korrosion) stattfanden. Die Lösungsrückstände der unreinen Kalke (roter und gelber Ton, sog. Terra rossa, Sand und Kieselknollen), welche die tief in den Boden eingedrungenen Wasser an die Oberfläche brachten, sowie auch die ganz gleich beschaffenen oberflächlichen Abspülungsprodukte wurden teils am Rande des erhobenen Gebietes, zum grössten Teile aber in den seichten Mulden abgelagert, welche später die definitiven Jurasynklinalen bilden sollten (Depressionen von Delsberg, Münster etc).
Ein anderer grosser Teil dieser Substanzen diente ferner zur Auffüllung von oberflächlichen oder mehr oder weniger tief gehenden Erosionsspalten und Klüften. An einzelnen Stellen traten nicht nur mit Kalk oder Gips gesättigte Wasser aus der Tiefe zu Tage, sondern auch eisenhaltige und wohl thermale Wasser, welche Eisenhydrat (Limonit)-Ablagerungen in Form von kugel- oder erbsenförmigen Konkretionen, das sog. Bohnerz, bildeten. Diese ganze Sedimentationserscheinung wird allgemein Bohnerzformation genannt, obschon die Erzmassen darin eine ziemlich untergeordnete Rolle spielen und übrigens hauptsächlich auf den östlichen und nördlichen Jura beschränkt sind, während sie im mittleren und südlichen Jura viel spärlicher vorkommen. Im Solothurner Jura sind die nicht erzführenden, meist tonig-sandigen Bohnerzablagerungen (Sidérolithique) unter dem Namen Huppererde bekannt, besonders wenn ihre Farbe weiss oder hellgelblich ist.
Der so der Erosion ausgesetzte Teil des Juragebietes war wohl ähnlich den heutigen Hochplateaux des Jura mit Vegetation bestanden und nährte allerlei Landtiere, so das tapirähnliche Palaeotherium, das Anoplotherium, das Amphicyon (ein Raubtier), sowie Insektenfresser, Schildkröten etc.
Mit Beginn des jüngern Eogen (Oligozän) sind weitgehende Veränderungen im Anzuge. Die Erhebung und Entwicklung der Alpenfalten, welche schon zur karbonischen und vorkarbonischen Zeit angebahnt worden war (herzynische und kaledonische Dislokationen), beginnt nun in den seither neu gebildeten mesozoischen und altkainozoischen Schichten sich weiter auszubilden. Vorerst entstand zwischen dem südlichen Alpenrand und der zentralen Glanzschieferzone eine erste Ueberhöhung und Faltung mit Ueberschiebungen, welche schon im krystallinen Gestein ansetzten. Diese in Ueberschiebung begriffenen Gebirgsmassen bewegten sich gegen das jungeogene (oligozäne) Flyschmeer und nährten dessen Sedimente mit feinen und gröberen Gesteinstrümmern. Die nördliche Alpenzone blieb noch gleich dem angrenzenden Teil des Mittellandes unter diesen Sedimenten begraben.
b) Neogen. Mit Anfang der Miozänzeit (unteres Neogen) erscheinen die von der südlichen Alpenzone vorstossenden Ueberfaltungen und Ueberschiebungen schon bedeutend vorgeschritten. Sie überlagerten mit ihren mediterranen Schichtenserien die helvetische Fazies der nördlichen Alpenzone, nachdem die Zone der Glanzschiefer durch diese Falten förmlich überflutet worden war. Doch hatte sich indessen die helvetische Schichtenzone infolge der energischen Zusammenpressung der Erdkruste auch gefaltet. Ihre Schichten legten sich in Form von liegenden Falten übereinander. Dadurch nahm die Flyschbildung ein Ende, und es erhob sich der Alpenkörper über das Meer. Zugleich zeigten sich auch die ersten deutlichen Falten im Jura, dessen einzelne Teile sich ebenfalls über das Meer erhoben, während zwischen Alpen und Jura sich die breite Mulde des Mittellandes einsenkte.
In dieser letzteren lagerten sich nun die unterneogenen Molasseschichten ab, und zwar hauptsächlich infolge energischer Erosionen beiderseits, besonders in den Alpen. So entstanden vorerst auf beiden Seiten der Mulde rotgefärbte terrigene Ablagerungen, die sog. rote Molasse (Ralligsandstein und -mergel), denen sich am Alpenrand sowohl als am Fusse des Jura schon zu dieser Zeit konglomeratische Schichten hinzufügten. Anfänglich war das Molassebecken mit Brackwasser gefüllt, doch süsste es sich bald aus, so dass der grösste Teil der untermiozänen Ablagerungen Süsswasserbildungen sind, so z. B. am Alpenrand auf ganz bedeutende Breite und Länge die Nagelfluhablagerungen, welche auf energische Flusserosion hinweisen. In die Flanken des sich erhebenden Alpenkörpers müssen damals bedeutende Thäler eingegraben worden sein.
Selbstverständlich waren es im Westen die überschobene Klippendecke und im Osten die grosse Ostalpendecke, welche diese miozäne Erosion nährten. Auf diese Weise verschwand dann im Laufe der Zeit ein grosser Teil jener überschobenen Schichtenkomplexe. Die zerstörende Tätigkeit setzte sich auch noch fort, als das anfänglich ausgesüsste Miozänbecken wieder zu einem Meerbusen wurde, in welchem sich die ganz eigenartig beschaffene Meeresmolasse ablagerte.
Dann süsste sich das Miozänbecken noch einmal aus, und es nahmen die Ablagerungen der Oeningerstufe ihren Anfang. Während diesem Wechsel von Meeres- und Süsswasserformationen erlitt natürlich die Entwicklung der organischen Welt einen verschiedenartigen Einfluss. In dieser Hinsicht ist besonders die Gruppe der Wirbeltiere hervorzuheben. In den Sümpfen und Binnengewässern lebten flusspferdähnliche Dickhäuter in Gesellschaft von Schildkröten, Krokodilen etc., während sich in den Meeresbildungen zahllose Haifische, Waltiere und Mollusken finden, welche mehr und mehr an die Fauna der Jetztzeit sich anschliessen.
Zur Molassezeit stellte also die Mittelschweiz einen seichten Meeresarm oder Binnenland mit ausgedehnten Sümpfen und Seen dar. Das Klima jener Zeit war subtropisch und etwa demjenigen von Nordafrika ähnlich. An den Ufern der Seen und Flüsse wuchsen Palmen, Zimmt- und Lorbeerbäume. Doch war die Alpenfaltung und ebenso die des Jura noch lange nicht abgeschlossen. Während der ganzen Miozänzeit blieb ein grosser Teil des Jura überflutet, obwohl die Faltungen wohl schon als schwache Wellen angedeutet waren. Die letzte, man möchte fast sagen, die Hauptfaltung der Alpen fand erst nach Schluss der Miozänzeit statt d. h. hauptsächlich anfangs und auch während der Pliozänepoche.
Pliozän. Es ist dies die Zeit der grossen Alpenerhebung und -faltung. Die überschobenen Schichtenmassen der Südzone der Alpen wanderten gleichzeitig mit den als Faltendecken sich ausbreitenden Schichten der Nordzone gegen ¶