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First, Kiburg u. s. w. nach NW. allmählig senkt und von den scharfen Windungen der Töss und ihrer seitlichen Zuflüsse zu grotesken halbinselartigen Vorsprüngen aus-genagt wird oder in breite Plateauberge und schmälere Einzelkegel aufgelöst erscheint. (Hügellandschaft von Winterthur).
Wie die Berge des Zürcher-Oberlandes den östl. Rahmen des südlichen Kantonsteiles bilden, so umrandet ihn der Albis westwärts bis zum Uetliberg hinunter. Im Bürglenstutz erreicht er 918 m und im Schnabel (Hochwacht) 880 m; wenig nordwestl. überwindet die breite Passstrasse bei 793 m den Albis. Der Uetliberg bei Zürich ist mit 874 m die letzte Gipfelerhebung des Albiskammes, der von da energisch zum Limmatthal absinkt. Am prägnanten Rücken des Hohen Honen (1209 m) hat der Kanton Zürich nur einen beschränkten Anteil.
Nahezu Uetliberghöhe erreicht auch der Pfannenstiel (853 m), die sog. Gebirgskette, welche das Zürichseethal vom höher gelegenen Glattthal trennt und bei Zürich im Zürichberg und (durch die Einsattelung des Milchbuckes abgetrennt) im Käferberg ihre letzten Ausläufer hat. Während frisch erodierte Berg- und Thalformen die Tössthalerberge und den Albis kennzeichnen, an dessen Flanken Sihl und Reppisch nagen, ist der Pfannenstiel ein breiter, welliger Rücken, dem unbedeutende Bächlein kleine Querschluchten (Tobel) eingeschnitten haben; die Erosionsarbeit ist an ihm in der Hauptsache längst fertig.
Im Lägerngrat scheiden sich Zürich und Aargau just am höchsten Gipfel, dem Burghorn (863 m). Der zweite, östl. Gipfelpunkt, die 859 m hohe Hochwacht, liegt ganz auf zürcherischem Kantonsgebiet. Nennen wir noch den Irchel (696 m), Stadlerberg (631 m) und Kohlfirst (574 m), so dürften die wichtigsten Erhebungen des Kantons aufgezählt sein. Lägern und Hörnli sind trigonometrisch Punkte erster Ordnung im schweizerischen Dreiecksnetz.
Nach Entstehung, Bau und dadurch bedingten Landschaftstypen wären diese Berge jedoch in andrer Gruppierung aufzuzählen als nach der blossen topographischen Situation. Diese gliedert die Landkarte parallel zu den dem Rhein zustrebenden Flussrinnen und Thalflächen (Thur, Töss, Glatt, Limmat) in SO.-NW. gerichtete Wasserscheiderücken. Die innere Architektur aber prägt eine südliche, allerdings mehrfach unterbrochene Zone aus den dislozierten Nagelfluhmassen.
Hoher Ronen-Richterswil, Stäfa-Rapperswil (Kt. St. Gallen), Bachtel-Hörnli bilden die Isoklinalkamm- und Isoklinalthälchen-Landschaft der schief aufgerichteten Molassebänke. Nördl. folgt mit dem allmähligen Feinerwerden der Gesteinsstruktur die Sandsteinlandschaft der horizontalen Molasse: die Tafelberge des mittleren Tössthales, Pfannenstiel, und der scharfkantigere (weil erst vor kurzem - geologisch gesprochen - wieder von Flüssen in Arbeit genommene) Albis-Uetliberggrat.
In den Thälern und an den Abhängen liegt Glazialschutt, der manchen interessanten Miniatur-Landschaftstypus bedingt, bei grössern Anhäufungen auch das Bild umprägen konnte: Moränen-Parallelzüge bei Hütten und im Amt westl. vom Albis, Quermoränen in Zürich und bei Killwangen (Aargau), Hügellandschaft (Drumlins) im Glattthal, bei Effretikon und bei Obfelden, mit Absperrung des Greifen- und Pfäffikersees, Katzensees u. a. durch Moränen;
Hügelgebiete an der Thur und gegen den Kohlfirst;
Wasserscheidenbild im Wehnthal - in ihrer Anordnung wiederum an die allgemeine Entwässerungsrichtung nach NW. gebunden.
Deckenförmige Nagelfluhaufsätze aus älteren Eiszeiten (Uto, nördl. der Lägern, Irchel, Kohlfirst u. a.) schützen im NW. des Kantons manche ¶
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Molassetafel vor rascherem Zerfall, und jüngere Kiese geben den grossen Flussthälern Böden und terrassierte Gehänge (Limmatthal, Ebenen bei Bülach-Kloten; Unterlauf der Thur, Rafzerfeld, Ebenen um Winterthur, Embracher Thal; Sihlfeld etc.). Als eigener geographischer und geologischer Typus steht die Lägern da.
Die Thalsohlen liegen in folgenden Meerhöhen: Zürichseespiegel 409 m, Limmat unterhalb Dietikon an der Kantonsgrenze 384 m;
Greifenseespiegel 439 m;
Glattmündung bei Rheinfelden
350 335 m;
Tössmündung 342 m;
Thur beim Eintritt in den Kanton Zürich bei Altikon 377 m, bei der Mündung 348 m;
Rhein bei Langwiesen 397 m, bei Kaiserstuhl 334 m (tiefst gelegener Punkt des Kantons Zürich); Reuss 390 bezw. 385 m.
Noch sind der Vollständigkeit halber einige kleinere Flussläufe aufzuzählen: durch das Amt zieht die Jonen der Reuss zu;
die Jona schneidet sich südl. vom Bachtel in tiefer Schlucht einen Ausweg zum Zürichsee, den sie über Rüti östl. von Rapperswil erreicht;
ein Aabach windet sich aus dem Schönenberg Hüttener Moränengebiet nordostwärts und mündet bei Käpfnach oberhalb Horgen in den Zürichsee;
ein anderer Aabach speist den Pfäffikersee und fliesst aus diesem nahe der Einmündungsstelle am S.-Ende wieder ab gegen Niederuster dem Greifensee zu, den am S.-Ende ein dritter Aabach erreicht.
Die Kempt meidet den Pfäffikersee und fliesst der Töss zu. Die Furt fliesst südl. der Lägern zur Limmat. Die Surb im Wehnthal gehört dem Aaregebiet an.
3. Geologie.
Mit Ausnahme des Lägernberges und kurzer Entblössungen der obern Jurakalke am Rhein oberhalb Kaiserstuhl und am Rheinfall bei Dachsen, ist der ganze Kanton Zürich Molassegebiet, in welches diluviale und moderne Flüsse sich ihre Thäler mit wechselnden Läufen einschnitten und in welchem die Gletscher ihre deutlichen Spuren hinterlassen haben.
1. Trias und Jura. Die Lägern ist der östlichste Ausläufer des Kettenjura; sie stellt ein nach N. überschobenes und zerrissenes Schichtengewölbe dar, dessen älteste Schichten in den triadischen Keupermergeln der Ehrendinger Gipsgruben hart an der zürcherischen Grenze, aber noch auf aargauischem Boden, mit prachtvoller Gewölbekern-Fältelung aufgeschlossen sind. Darüber legen sich, von W. nach O. zwiebelschalenartig die Gewölbeaxe umschliessend und gleichzeitig ostwärts absinkend, schwarze liasische Tonschiefer (auf der Zürchergrenze mit Zölestin-Knollen), die mergeligen Kalke des Dogger (u. a. Variansschichten in toniger Fazies), die Tonkalke und Mergel des untern und die Kalkbänke des obern Malm, auf denen das malerische Städtchen Regensberg am äussersten O.-Ende des Grates steht und welche vor ihrem Untertauchen unter die Molasse und die Dielsdorf-Bülacher Diluvialebene noch in mehreren grösseren Steinbrüchen ausgebeutet werden (reiche Fundstellen für Versteinerungen). - Ablagerungen aus der Kreidezeit fehlen der Lägern, wie überhaupt dem ganzen östl. Jura. - Schmale Zonen von eozänen Bohnerztonen begleiten den Lägerngrat, welcher fernerhin südl. und nördl. mit aufgerichteten Molasseschichten umkleidet ist (im S. auf Aargauer Gebiet, aber nahe der Zürchergrenze ein grosser Steinbruch im marinen Muschelsandstein bei Würenlos).
2. Molasse. Die bunten Mergel und darüber folgenden grauen, knauerigen Sandsteine der untern Süsswassermolasse treten nur an wenigen Stellen des nordwestl. (tiefsten) Kantonsteiles zu Tage. Sie bilden meist scharf markierte Abstürze an Flussufern und geben der Landschaft durch horizontale bunte Bänderung ein gefälliges Kolorit. So am linken Rheinufer oberhalb des Rheinfalles und in der malerischen Thalschlinge unterhalb der Rüdlinger Brücke am Fuss des Irchel. In der Umgebung von Rafz und anderorts wurden in dieser Formation reiche Ueberreste einer tropischen bis subtropischen Flora gefunden: Zimt-, Kampher- und Lorbeerbäume, Ficus- und Acacia-Arten.
Die marine Molasse (Mittelmiozän, Helvetian), entsprechend den Muschelsandsteinbänken an der Lägern und im südl. Aargau (Othmarsingen), ist auch nördl. dieses Berges auf grössere Strecken erschlossen. Sie bildet den Gehängefuss bei Niederweningen, Neerach, Stadel. An den beiden letztgenannten Orten liegen die an der Lägern mitgefalteten Schichten bereits wieder horizontal. Es sind graugrüne Sandsteine mit Haifisch- und Krokodilzähnen, Cardiumschalen und sw., die mancherorts als Bausteine gebrochen werden (Rorbas, Buchberg, Weiach, Zweidlen etc.). In den obern Lagen der Meeresmolasse kommt eine Austern-Nagelfluhbank vor (Gerölle mit Ostrea crassissima). Am S.-Rand des Kohlfirst liegen die marinen Versteinerungen in losem, grobem, eckigem Quarzsand mit spärlichen Feldspatkörnern und Glimmerblättchen: Glas- und Formsand von Benken (Strandbildung).
Wie die untere Süsswassermolasse, so bleibt auch die mittlere oder marine Molasse auf das nordwestl. Kantonsgebiet beschränkt, oder vielmehr: nur dort haben die Thalfurchen diese tiefern Schichten erreicht.
Obere Süsswassermolasse. (Oehningerstufe). Die ganze übrige Sandstein- und Mergellandschaft des zürcherischen Mittellandes gehört der oberen Süsswasserbildung an. Knauerige Lagen, tonige und kieselige Süsswasserkalkbänke von wenigen m Mächtigkeit und zahlreiche Kohlenschmitzen sind zwischen die Mergel- und Sandsteinschichten konkordant eingelagert. Im N. liegt der ganze Komplex horizontal den ältern Molassefelsen auf, gegen S. steigen die Schichten fast unmerklich. Die zahlreichen Mergelschultern und die steil abfallenden härtern Sandsteinbänke verleihen der nicht besonders fruchtbaren Landschaft eine gleichförmige, horizontale Lineatur, welche im Sommer durch grüne Vegetationsstreifen, im Winter durch Schneebänder den innern Bau der Bergrücken verrät (Albiskamm, Faletsche am Uetliberg, Tössthal ob Winterthur).
Von organischen Resten aus der obern Süsswassermolasse sind besonders berühmt die riesigen Schildkrötenpanzer (Testudo Vitodurana Biedermann nahezu 1 m lang, wohl das grösste Exemplar der aus Europa bekannten Landschildkröten; ferner T. Escheri, T. Picteti) der Steinbrüche von Veltheim bei Winterthur (mit andern Funden dieser Lokalität im Winterthurer Museum aufgestellt), Rhinozeros- und Mastodonknochen aus verschiedenen Orten (u. a. Käpfnach bei Horgen), Süsswasser- und Landschnecken (Balgrist bei Zürich) und klimatisch übereinstimmend zahlreiche Pflanzenreste subtropischen Charakters, teils auf den Schichtfugen der Sandsteinplatten erhalten, wo sie nicht mit Wellenfurchen (ripplemarks) ¶