Regionale Geologie im Gebiet um Zermatt

Einführung



Geographische Lage         Geologische Übersicht über die Decken im Arbeitsgebiet        Ziele



Geographische Lage

Das Arbeitsgebiet liegt in den Walliser Alpen südlich des Rhonetals.

Bei Visp (651 m) mündet das von Süden kommende Vispertal in das Rhonetal. Das Vispertal teilt sich bei Stalden (799 m) in das Mattertal und das Saastal. Das Saastal ist Südsüdost-Nordnordwest gerichtet und endet in dem bekannten Winterskiort Saas Fee (1790 m).

Am oberen Ende des Südsüdwest-gerichteten Mattertales, an der Grenze nach Italien befindet sich das Untersuchungsgebiet. Dort liegt auf knapp über 1600 m Höhe Zermatt, der südlichste Sommer- und Winterski-Kurort der Schweiz. Zermatt ist von 36 Viertausendern wie zum Beispiel Dom (4545 m), Weisshorn (4505 m), Dent Blanche (4357 m), Breithorn (4164 m) und Dufourspitze (4634 m) umgeben und liegt am Fuße des wohl bekanntesten Viertausenders der Alpen, dem Matterhorn (4478 m).

Abgrenzen lässt sich das zirka 100 km2 große Arbeitsgebiet durch folgende im Uhrzeigersinn angeordnete Punkte, beginnend im Westen: Schönbielhütte (2694 m) - Ober Gabelhorn (4063 m) - Unter Gabelhorn (3392 m) - Zermatt (1610 m) - Pfulwe (3314 m) - Stockhorn (3532 m) - Monte-Rosa-Hütte (2795 m) - Breithorn (4159 m) - Theodulhorn (3469 m) - Matterhorn (4478 m). Der westlichste Punkt, die Schönbielhütte hat die Koordinaten 614.750/94.500, der östlichste Punkt, 1km östlich des Stockhorns 632.000/92.750, der nördlichste Punkt, das Ober Gabelhorn 617.750/98.525 und der südlichste Punkt, das Breithorn 624.000/87.750. Die Koordinaten (Rechtswert/Hochwert) in Meter sind auf das Schweizer Landeskoordinatensystem mit dem Bezugspunkt Bern (600 km/200 km) bezogen.

Anstehendes Gestein ist häufig durch Gletscher (Gornergletscher, Zmuttgletscher, Furgggletscher, Findelngletscher und andere kleinere Gletscher) und deren Moränenablagerungen überdeckt. Weitere Schwierigkeiten der Aufschlussnahme ergeben sich durch steile Felswände wie zum Beispiel der Matterhorn-Nordwand. Ansonsten liegen hervorragende Aufschlussbedingungen vor.

Zwar ist Zermatt ab Täsch autofrei, aber mit Hilfe der Bahn kann man diesen Ort sehr gut erreichen. Dem Matterhorn verdankt Zermatt seine Bekanntheit und einen regen Ansturm von Touristen. Dies spiegelt sich in riesigen Hotelburgen, vielen Liften, Pisten und einem übermäßig ausgebauten Wegenetz wider; wobei das Ganze leider auf Kosten der Natur geht. Das extrem ausgebaute Wege- und Liftnetz hat jedoch den Vorteil, daß viele Wanderziele leicht und schnell erreicht werden können.

Ausgangspunkt für meine Untersuchungen des Arbeitsgebietes war ein Biwakplatz auf der Unteri-Stafelalp a m Fuße des Matterhorns, nördlich von Schwarzsee auf zirka 2300m Höhe.





Abb. 1: Topographische Übersichtskarte des Arbeitsgebietes (rot).


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Geologische Übersicht über die Decken im Arbeitsgebiet

Im untersuchten Gebiet ist die höchste tektonische Einheit die Dent Blanche-Decke (GERLACH 1869, 1871, ARGAND 1908, 1909). Es handelt sich um eine unterostalpine Kristallin-Klippe. Sie wird in die Arolla-Serie und Valpelline-Serie unterteilt (ARGAND 1909, BALLÉVRE ET AL. 1986). Im Arbeitsgebiet dominiert die Arolla-Serie, bestehend aus Orthogneisen und Metagabbros. Die Valpelline-Serie ist aus hochmetamorphen Paragneisen aufgebaut.

Darunter folgt die Combin-Zone (ARGAND 1909), welche aus mesozoischen, grünschieferfaziell überprägten Sedimenten und Ophiolithen aufgebaut ist. SARTORI (1987) gliedert die Combin-Zone in die Barrhorn-Serie, Mont Fort-Decke, Tsaté-Decke und Zone von Zermatt-Saas Fee (Abb. 2). Dagegen verstehen viele andere Autoren (MAZUREK (1986), WILSON (1978) UND MARTHALER (1984)), ausgehend von den Untersuchungen von BEARTH (1953a,b, 1964a,b, 1980) unter der Combin-Zone nur den Bereich zwischen der darunterliegenden Zone von Zermatt-Saas Fee, der Siviez-Mischabel-Decke und der Monte Rosa-Decke samt Gornergrat-Serie und der darüberliegenden Dent Blanche-Decke. Alte, nicht mehr gebräuchliche Unterteilungen der Combin-Zone sind Untere und Obere Zermatter-Schuppenzone (BEARTH 1953a,b). Wird im Folgenden von der Combin-Zone gesprochen, so ist der Bereich zwischen der Zone von Zermatt-Saas Fee und der Dent Blanche-Decke gemeint.




Abb. 2: Unterteilung der Combin-Zone, schematischer N-S-Schnitt westlich von Zermatt: oben nach Bearth 1964, 1980, unten nach Sartori 1987.


Unter der Combin-Zone liegt die Zone von Zermatt-Saas Fee (BEARTH 1953, 1967, 1973a). Diese Zone ist aus Ophiolithen (Serpentinite, Gabbros, Kissen-Basalte, Tuffe und Sedimente) aufgebaut. Diese Gesteine haben eine alpine Hochdruckmetamorphose erfahren (BEARTH & STERN 1971, BARNICOAT & FRY 1986). Allerdings wurden die Eklogite nachträglich retrograd blauschieferfaziell und später noch einmal grünschieferfaziell überprägt (DESMONS ET AL. 1999a,b).

Nördlich von Zermatt steht die Siviez-Mischabel-Decke (BEARTH 1964a,b, 1973b,c) an. Sie gehört zur Großen St.-Bernhard-Superdecke (Grand St.-Bernard-Superdecke) (ESCHER 1988, BEARTH 1963a, 1964). Die Siviez-Mischabel-Decke bildet eine riesige Falte mit einer Amplitude von über 35km. Durch spätere Rückfaltung hat sich ein Teil auf die Combin-Zone und die Zone von Zermatt-Saas Fee geschoben. Sie wird Mischabel-Rückfalte genannt (ARGAND 1911, MÜLLER 1983). Der Kern besteht aus prä-oberkarbonischen Gneisen und Amphiboliten. Darauf liegen permokarbonische Schiefer und Konglomerate und mesozoische bis alttertiäre Sedimente.

Im Osten des Arbeitsgebietes liegt das kristalline Monte Rosa Massiv mit seiner mesozoischen Sedimentbedeckung, der Gornergrat-Serie (BEARTH 1952, 1964a,b, WETZEL 1971). Die Monte Rosa-Decke wird durch die Ophiolith-Decken von Zermatt-Saas Fee und Antrona, der darunterliegenden Großen St.-Bernhard-Decke und der darüberliegenden ostalpinen Sesia-Lanzo-Zone abgetrennt (RUBATTO & GEBAUER 1999) (Abb 3). Das Monte Rosa-Massiv besteht überwiegend aus variskischen Paragneisen und Metagraniten. Die Gornergrat-Serie ist eine dünne Einheit zwischen dem Monte Rosa Basement und der Zone von Zermatt-Saas Fee. Sie besteht hauptsächlich aus Gneisen, Glimmerschiefern und Quarziten. Die Monte Rosa-Decke hat eine alpine Hochdruck-Metamorphose erfahren (RUBATTO & GEBAUER 1999, CHOPIN & MONIÉ 1984). Zwischen dem Monte Rosa-Basement und der Gornergrat-Serie liegt die Furgg-Zone (BEARTH 1952, 1964a,b, WETZEL 1972), die ebenfalls zur Monte Rosa-Decke gehört. Der schmale Streifen besteht aus permokarbonischen Metavulkaniten und Metasedimenten (RUBATTO & GEBAUER 1999). Die Schuppenzone des Stockchnubel im Osten des Arbeitsgebietes gehört zur Furgg-Zone (WETZEL 1972).





Abb. 3: Schematischer Schnitt durch das Monte Rosa-Massiv und geologische Karte der Monte Rosa-Region (Rubatto 1999).





Abb. 4: Tektonische Einheiten westlich von Zermatt, Blick vom Gornergrat nach Westen (verändert nach Wilson 1978).





Abb. 5: Strukturgeologische Karte der Westalpen nach der klassischen Interpretation, nach der die Internmassive (Monte Rosa, Gran Paradiso, Dora Maira) zum Mittelpenninikum zählen (verändert nach Escher et al. 1993).





Abb. 6: Geologische Übersicht der Matterhorn-Nordwand.




Abb. 7: Geologische Übersicht vom Südhang des Zmutt-Tales.


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Ziele

Ein Ziel dieser Untersuchungen war, die Frage der viel diskutierten paläogeographischen Stellung der Monte Rosa-Decke und der anderen Gesteinseinheiten mit Hilfe der Petrographie, der Literaturangaben und der Tektonik im Gebiet von Zermatt zu lösen. Ferner wurden strukturgeologische Elemente wie Schieferung, Falten, Streckungslineationen und Knickbänder eingemessen, um die Deformationsgeschichte im Arbeitsgebiet zu ermitteln. Aus Untersuchungen von mylonitischen Gefügekomponenten wie Porphyroklasten und -blasten, ECC-Gefügen und Kornlängungen wurde versucht, die genaue Richtung der Hauptscherung beziehungsweise des Deckentransports zu bestimmen. Mit Verformungsanalysen wurde zudem der Grad der Verformung abgeschätzt.




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