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der ebenfalls einen guten Baustein liefert und dem die «Sandsteinstädte» Lausanne, Bern, Luzern, Zürich ihre reiche Architektur verdanken. Die Mächtigkeit der marinen Molasse ist in den Randgebieten nicht sehr gross, kann aber in den mittlern Teilen bis auf 800 m anschwellen. Von Versteinerungen sind darin bis jetzt gefunden worden: 228 Arten Muscheln, wie z. B. Tapes helvetica, Ostrea edulis und O. crassissima;
ferner 203 Arten Schnecken, wie z. B. Turritella turris, Conus;
sodann 14 Arten Haifische etc.
c. Die obere Süsswassermolasse erreicht im Maximum ebenfalls etwa 800 m Mächtigkeit. Sie tritt namentlich vom Napf an nach NO. in immer breiterer Zone auf (so zwischen Reuss und Hallwilersee und von Zug bis Baden) und bildet fast den ganzen Kanton Zürich, in St. Gallen das Gebiet nördl. von der Linie Wattwil-St. Gallen, den ganzen Thurgau etc. Die Gesteine dieser Stufe sind graue oder gelbliche Sandsteine, die fast immer tonhaltig, darum auch nicht wetterbeständig und als Bausteine nicht brauchbar sind. Nach S. gehen die Sandsteine mehr und mehr in Nagelfluh über, welche die höhern Molasseberge (Napf, Rigi, Rossberg, Speer etc.) zusammensetzt (wahrscheinlich gehört ein Teil dieser Nagelfluh zur untern Süsswassermolasse; die Trennung lässt sich aber gerade bei der Nagelfluh nicht immer durchführen).
Zwischen den Sandstein- und Nagelfluhschichten findet man auch in dieser Stufe Mergel, meist gelb oder mit roten Flecken. An einzelnen Stellen liegt auch etwa Süsswasserkalk, der zum Kalkbrennen gebraucht wird. Ebenso kommen auch die Braunkohlen der obern Süsswassermolasse nur ganz lokal beschränkt vor, z. B. in Elgg (ausgebeutet), Käpfnach etc. Gerade aus den Kohlen und den Kohlenmergeln stammen die meisten Pflanzen- und Tierreste. Man kennt daraus etwa 390 Pflanzenarten, die eine Flora von annähernd demselben Gesamtcharakter darstellen, wie ihn die heutige noch zeigt. Die Palmen und Feigenbäume der untern Süsswassermolasse verschwinden mehr und mehr, und an ihre Stelle treten Lorbeer, Zypressen, immergrüne Eichen, Ahorn, Pappeln etc. Unter der Tierwelt treffen wir neben zahlreichen Insekten 13 Arten Dickhäuter und 10 Arten Wiederkäuer.
Die Pliocänzeit hat im ganzen Mittelland keine Ablagerungen geliefert; sie war hier eine Zeit der Erosion, d. h. der Thalbildung.
B. Entstehung dieser Schichten.
Das Mittelland bildet also eine grosse Mulde zwischen Jura und Alpen. Nachdem der Jura schon zu Beginn der Eocänzeit als ein flaches Tafelland aus dem Meer aufgetaucht war, begann gegen Ende des Eocän auch die Faltung der Alpen. Diese Bewegung setzte im S. ein, so dass die südlichsten Falten (Ketten) die ältesten sind. Allmählig hob sich dann im N. eine Falte nach der andern bis zur Grenze der Molasse. Zwischen Jura und Alpen blieb zunächst eine Wasserfläche, die abwechselnd bald ein Süsswassersee, bald ein Meeresarm war.
Sobald aber Alpen und Jura sich über Wasser gehoben hatten, begann auch die Abtragung. Zwar brachten die Bäche vom Jura her nur wenig Material; lokal findet man hie und da Ablagerungen, die nur aus Jurageröllen bestehen (Jura-Nagelfluh). Um so bedeutender waren die Geröllmassen, die von den Alpenflüssen herbeigeführt wurden. Allgemein findet man am Alpenrande vorherrschend Nagelfluh. Es lassen sich deutlich 4 Hauptnagelfluhmassen erkennen: 1. Vevey-Palézieux, 2. Napf, 3. Rigi-Rossberg-Hohe Ronen. 4. Speer-Hörnli-Gäbris.
Diese entsprechen heute noch z. T. den grossen Querthälern der Rhone, Aare, Reuss, Linth-Rhein und sind also wohl die Deltaablagerungen dieser alten Flüsse in den Molassesee. Es ist einleuchtend, dass im Mündungsgebiet eines solchen Stromes während aller 3 Abschnitte der Miocänzeit grobes Geröll (bis ½ m3 gross) abgelagert wurde. Die Nagelfluh greift somit in alle drei Stufen des Miocän ein, lässt sich aber wegen Mangels an Petrefakten nicht gliedern. Ihre Korngrösse nimmt im allgemeinen vom Alpenrand nach NNW. allmählig ab. Am Speer sind die Gerölle über kopfgross, am Hörnli faustgross, am Schauenberg nuss- bis eigross.
Dazwischen schalten sich immer mehr Sandsteinbänke ein, bis dann schliesslich (z. B. am Irchel) nur noch Sandstein und Mergel vorkommen. Diese Abnahme der Korngrösse mit wachsender Entfernung von den Alpen ist der beste Beweis für die Herkunft des Materials aus diesem Gebirge. Dass man am gleichen Ort Wechsellagerung von Nagelfluh und Sandstein treffen kann, rührt vom verschiedenen Wasserstand eines Flusses her: bei Hochwasser brachte er an die betreffende Stelle grobes Geröll, bei Niederwasser dagegen nur Sand und Schlamm.
Wenn nun aber auch die Herkunft der Gerölle aus den Alpen im allgemeinen sicher ist, so war man doch in vielen Fällen über die genauere Heimat derselben im Zweifel. Die in einem Flussgebiet des Mittellandes auftretende Felsart findet man nämlich heute im alpinen Einzugsgebiet des gleichen Flusses oft nicht wieder, sondern z. B. erst weiter im Osten (Vorarlberg, Tirol) oder am S.-Abhang der Alpen (Lugano). Der erstere Fall erklärt sich durch einen grossen Strom, der zur Miocänzeit von O. nach W. floss und einen grossen Teil der Gerölle im Gebiet des Gäbris etc. gebracht hat.
Wenn man am N.-Fuss der Alpen aber Gerölle findet, die von deren jetzigem S.-Abhang stammen, so lässt sich das dadurch erklären, dass die Hauptwasserscheide der Alpen einst viel weiter südlich lag. Die südlichsten Ketten waren als die ältesten früher bedeutend höher, sind aber durch die Erosion, die am S. Abhang wegen des grössern Gefälles energischer wirkt, viel stärker abgetragen worden, wobei sich auch die Wasserscheide durch Rückwärtseinschneiden der südl. Flüsse nach N. verschob. Damit stimmt auch ganz gut, ¶
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dass die fremden Gerölle in den untersten, ältesten Schichten am häufigsten sind; nach oben findet man mehr und mehr diejenigen Gesteine, die am N.-Abhang der Alpen und in den heutigen Flussgebieten vorkommen.
C. Tektonik.
Während durch die Ablagerung der aufgezählten Schichten in der Miocänzeit der grosse See zwischen Alpen und Jura mehr und mehr ausgefüllt wurde, ging die Faltung der Alpen - durch horizontalen Zusammenschub - immer weiter. Ein grosser Teil dieser Faltung fällt sogar in den nachfolgenden Abschnitt, die Pliocänzeit. Am Alpenrand sind nämlich, wie das Profil zeigt, auch die miocänen Schichten noch mitgefaltet worden und erscheinen daher parallel zu den Alpen in eine bis zwei Falten zusammengeschoben.
Die grossen Nagelfluhmassen der Linie Rigi-Rossberg-Hirzli-Speer bilden z. B. eine gewaltige Mulde, eine Synklinale, welche nach N. übergelegt worden ist. Darum kehren die genannten Berge alle ihren Steilabfall, d. h. die abgebrochenen Schichtköpfe, nach N., während nach S. die flachem Böschungen der Schichtflächen liegen. Auf diese erste Synklinale folgt ein Gewölbe, eine Antiklinale, die z. B. im östl. Teil auf der Linie Rieden-Kaltbrunn durchgeht. Allerdings ist dieses Gewölbe stark abgetragen und sein Scheitel zerstört. Weiter nach NW. folgt die zweite Synklinale bei Gauen und dann die zweite Antiklinale bei Gommiswald. Von hier an fallen die Schichten sanft nach Norden (Tweralp-Kreuzegg). Während hier im O. zwei vollständige Falten in der Molasse sich finden, zeigt sich an andern Stellen nur eine einzige.
Ausserhalb der aufgerichteten Molasse folgt nach NW. die sog. «horizontale» Molasse, deren Schichten noch in ursprünglicher Lagerung sind und demgemäss eine ganz schwache Neigung nach NW. zeigen. Am Jurarand zieht sich dann ein schmaler Streifen von Molasse hin, dessen Schichten ebenfalls disloziert sind. Indem sich nämlich der Jura (gleichzeitig mit den Alpen) faltete, wurden zuletzt auch die benachbarten Molassebänke von dieser Bewegung ergriffen und ziemlich steil aufgerichtet. Südl. von der Lägern, bei Neuenhof-Würenlos, kam es sogar noch zur Bildung einer kleinen Falte in der Molasse selbst.
D. Jüngere Ablagerungen.
Mit der Bildung und Faltung der Molasse ist aber die Reihe der Schichten im Mittelland noch nicht erschöpft. Nach der Pliocänzeit folgte die Eiszeit mit ihren drei Vergletscherungen. Als die Gletscher zum ersten Mal das Mittelland überdeckten, lagerte sich vor den vorrückenden Gletschern her eine mächtige Kiesschicht ab, die nachher verkittet wurde und als Deckenschotter bezeichnet wird. Da nämlich damals die Oberfläche des Mittellandes noch nicht von den tiefen Thälern der Jetztzeit durchfurcht war, sondern ein einförmiges Plateau bildete, so lagerte sich dieser Schotter wirklich als eine Decke über den ganzen nördl. Teil des Landes. In der nachfolgenden ersten Interglazialzeit erfolgte die Ausbildung der grossen Molassethäler ungefähr bis auf die heutige Tiefe.
Dabei wurde auch der Deckenschotter in Stücke zerschnitten, so dass wir heute die ziemlich spärlichen Reste davon immer als breite Kappen und Decken auf dem Gipfel oder Rücken der Molasseberge finden (z. B. Irchel, Stammheimerberg, Siggenberg, Uetliberg etc.). Gegen Ende der ersten Interglazialzeit erfolgte ein Einsinken des gesamten Alpenkörpers, während das Mittelland stehen blieb. Dadurch wurden mehrere grosse Alpenthäler gerade bei ihrem Austritt aus den Alpen rückläufig und mussten sich also mit Wasser füllen. Derart entstanden die grossen Randseen des Mittellandes: Genfer-, Thuner- und Brienzer-, Vierwaldstätter-, Zürich- und Bodensee.
Die folgende Vergletscherung (die zweite Eiszeit) war die grösste. Während bei der ersten der nördlichste Teil des Mittellandes (Stammheim, Irchel-Siggenberg) eisfrei geblieben war, reichten jetzt die Gletscher bis über Basel und über Genf hinaus. Als Ueberreste aus dieser Zeit erscheinen wieder mächtige Kieslager, der sog. Hochterrassenschotter, der vor den Gletschern her in den grossen Thälern zur Ablagerung kam. (Fig. 6). Die folgende, zweite Interglazialzeit zeichnete sich wieder wie die erste durch Erosion aus. Der Hochterrassenschotter wurde ¶