DIE ROLLE DER ALPENFORSCHUNG IN DER GEOLOGIE
Rektoratsrede gehalten an der 98. Stiftungsfeier der Universität Bern
von
PAUL HAUPT BERN Akademische Buchhandlung vormals Max Drechsel 1933
Kaum eine zweite Wissenschaft ist so sehr wie die Geologie an den Boden gebunden, auf dem sie gewachsen ist. Nicht nur der einzelne Geologe gewinnt seine ersten und oft bestimmenden Eindrücke von den geologischen Objekten seiner engem und weitern Heimat, selbst ganze Wissenszweige werden in ihrem Gehalt und besondern Charakter von der Eigenart im geologischen Aufbau des Landes, auf dem sie gewachsen sind, bestimmt.
Italien mit seinem mannigfaltig tätigen Vulkanismus war der günstige Boden für die Diskussion über Entstehung und Wirkungsweise der Vulkane. Die an Meeresmuschel reichen Ablagerungen aus junger geologischer Vorzeit, wie sie in der Toscana und am Nord-Apennin auftreten, riefen schon im Mittelalter der richtigen Deutung als wirkliche Tierreste, abgelagert in einem heute gehobenen Meeresteile, einer Deutung, wie sie von Lionardo da Vinci, Fracastoro und andern verfochten worden ist. Ja, geht man noch weiter zurück, so findet man schon in den alten Sagen und Mythen das poetisch geformte Abbild grosser geologischer Geschehnisse, so in der Theogonie des Hesiod mit den. Titanen- und Gigantenschlachten, den mythologischen Niederschlag großer Aetnaeruptionen 1).
Frankreich und das südliche England waren in dem heute, "Pariser oder Anglo-Pariser Becken" genannten Raume von der Natur praedestiniert, der Formationskunde den Weg zu ebnen, denn hier liegen in vollendeter Regelmässigkeit die an Versteinerungen reichen Schichten von Jura, Kreide und Tertiär übereinander. Hier war der Boden für die Entwicklung der Stratigraphie auf palaeontologischer Grundlage.
Aber unter diesen jüngern Schichten ruht eine ältere Welt, die in Wales, im Kohlenrevier Englands, Nordfrankreichs und Westfalens zum Vorschein kommt, im Harz und sächsischen Erzgebirge aufragt. Hier haben die Bodenschätze, Erze und Kohle, dem Bergbau gerufen. Hier ist der Mensch aufs Intimste mit der Mutter Erde vertraut geworden. Hier wurden aus den Bergleuten
die Geognosten, die der Entstehung der Erzgänge und ihrer Besonderheiten nachforschten und die Gesteinsformationen der Umgebung grossen Systemen oder Perioden zuwiesen. So entstand in Sachsen unter Werner die erste Geologenschule und von ihr breitete sich Nomenklatur und System der geologischen Betrachtungsweise über Europa aus. Namen wie Urgebirge, Übergangsgebirge, Flözgebirge bürgerten sich ein und wurden zu Begriffen eines bald nur allzu starren Systems der Formationen.
So zeigt schon ein flüchtiger Blick auf die Geschichte der Geologie ihre Erdgebundenheit, die überall dort, wo die Erde reich ist an Schätzen und Problemen, zum Vorteil für die Entwicklung der Wissenschaft wurde. Aber gerade das Schicksal der Werner'schen Ideen und Schule zeigt auch, wie aus einem mächtigen Ansporn und gewaltigen Fortschritt ein Hemmschuh werden kann, wenn die lokal gewonnenen geologischen Ansichten, Einteilungen und Benennungen zu sehr verallgemeinert und über den lokalen Bereich ihrer Gültigkeit hinaus zum System erhoben werden.
Die Anwendung der auf Sachsen zugespitzten Einteilung der geologischen Perioden und Formationen auf die Alpen führte nicht zuletzt zur Durchbrechung und zum Abbau dieses eben genannten Werner'schen Systems. Mit der Anwendung der französisch-englischen Stratigraphie auf unsere Alpen begann der Aufschwung in der Alpengeologie auf der ganzen Breite, nachdem schon zuvor Pioniere wie J. J. Scheuchzer und Gelehrte wie der seine Zeitgenossen weit überragende H. B. de Saussure die Besonderheit der Alpen und der dort zu lösenden Probleme gezeigt und reiches Beobachtungsmaterial vor der Gelehrtenwelt ausgebreitet hatten.
Der zackige Kranz der Alpen mit ihren tiefen Tälern, mit ihren teils altbekannten, teils eben erst erschlossenen Reimwesen, mit ihren landschaftlichen Schönheiten lockte damals die Geologen aus nah und fern heran. Sie versuchten, ihre Kenntnisse und Theorien auf die Alpen anzuwenden. Es entstand auch sehr bald eine ganze Gruppe ausgesprochener Alpengeologen, der die Erforschung der Alpen zur Lebensaufgabe wurde.
Wohl hat die Wissenschaft Mittel und Wege zur Erforschung des Gebirges geliefert, die Alpen waren aber nicht bloss Anwendungsobjekt,
sie haben auch ihrerseits beigesteuert und die Männer der Wissenschaft reich belohnt ziehen lassen. Sie wurden für Europa zum Gebirge par excellence. Gross ist die Zahl spezifisch alpiner geologischer Probleme, die hier ihren Ausgang nahmen, noch grösser aber ist die allgemeine Bereicherung, welche der Geologie durch die Alpenforschung zufloss — ich meine damit die Forschung, welche aus den Alpen stammte und den Ursprung in der Besonderheit der Alpen und ihrer Aufgeschlossenheit hatte.
Gestatten Sie mir, heute an einigen Problemen zu zeigen, welchen Anteil die Alpen an der Entwicklung dieser heute weit verzweigten Wissenschaft beigesteuert haben. Weniger gilt es dabei das Lebenswerk und die Verdienste der einzelnen Forscher zu bewerten, als zu zeigen, wie nach und nach die spezifischen Eigentümlichkeiten des Alpengebirges zutage kamen und zum Aufbau abgerundeter Vorstellungen und Theorien beitrugen.
Wir sind längst nicht mehr der Ansicht, die Alpen seien in geologischer Hinsicht das allein seligmachende Gebirge und der Stossseufzer eines deutschen Kollegen, es wäre besser, die Alpen eine zeitlang mit einem Deckel zu verschliessen, hat keine Berechtigung. Wir wissen heute zwar, daß die Alpen ein Kettengebirge von besonders großartigem und kompliziertem Bau sind, dass sie in wunderbarer Weise viele Gesetzmässigkeiten und allgemein gültige Wesenszüge des Gebirgsbaues überhaupt erkennen lassen; wir wissen aber auch, dass sie in vieler Hinsicht ein spezieller Fall sind und über viele Fragen der Orogenesis weniger Auskunft geben können als andere Gebirge der Erde.
Beginnen wir zunächst mit den einfachsten und grundlegenden Vorstellungen und schreiten wir dann zu den komplizierteren, so wird es uns gleichzeitig möglich sein, ungefähr dem historischen Gang der Forschung zu folgen.
In frühesten Zeiten geologischen Denkens war eine Trennung von Gesteinsentstehung und Lagerungsstörung in den Gebirgen unklar. Die sichtbar gefalteten und verbogenen Schichten der Alpen sah man wohl, aber es dauerte lange, bis man sich darüber klar war, daß alle diese Schichten bei ihrer Bildung einst horizontal gelegen hatten. Eins Beobachtung de Saussure's war historisch von besonderer Bedeutung: er beschrieb die steil gestellten
Konglomeratschichten des Karbon von Valorcine in Savoyen und stellte fest, daß sich diese Schichten in dieser Stellung unmöglich hätten bilden können, daß sie vielmehr durch eine Kraft, die vom Innern der Alpen hergekommen sei, nach ihrer Bildung in diese Lage gebracht worden seien. Über den Zeitintervall zwischen Gesteinsbildung und Deformation war man aber noch lange nicht im Klaren. Die damalige Zeit erblickte, von den Werner'schen Anschauungen ausgehend, in den Alpen das Urgebirge und das Übergangsgebirge, welch letzteres ungefähr mit dem Palaeozoikum übereinstimmt, sie sah in ihm somit ein uraltes Gebilde. Erst die Funde mesozoischer; speziell jurassischer Versteinerungen in den Alpen gestatteten die Frage nach dem Alter der Erhebung genau zu stellen. War in den Zeiten, als Leopold von Buch 1803 die Alpen bereiste, von jüngern Ablagerungen in den Alpen noch nichts bekannt, und konnte er noch die Glarner Schiefer, weil unter dem zum Rotliegenden gezählten Verrucano liegend, als Urtenschiefer bezeichnen, konnte er auch die Alpenkalke fälschlich als Zechstein betrachten und mochte ihn H. Conr. Escher v. d. Linth in manchen Punkten korrigieren, — waren also ein grosser Teil der alpinen Baumaterialien als zu alt taxiert, so machte es um so grösseres Aufsehen, als Versteinerungsfunde bald darauf jüngeres Alter alpiner Sedimentgesteine bewiesen.
In der Tarentaise fand Brochant 1808 (karbonische) Pflanzenabdrücke in Schiefem und Konglomeraten, die, weil sie zwischen kristallinem Glimmerschiefer lagen, dem Urgebirge zugewiesen, nun aber zum Übergangsgebirge gestellt werden mussten. Die enge Verbindung mit Granit und Gneis liess ihn feststellen, dass der Alpengranit, den kurz zuvor Jurine als den "Erstgeborenen", als Protogin bezeichnet hatte, nicht so uralt zu sein brauche, sondern jüngstes Urgebirge sei oder sogar auch in die Zeit des Übergangsgebirges falle. "Nur zwei Jahre", schreibt Bernh. Studer 1863 2), "nachdem Jurine den Montblancgranit als den Erstgebornen gefeiert hatte, wurde daher in Frage gesetzt, ob derselbe nicht einer zahlreichen Generation älterer Erdenkinder nachgesetzt werden müsse."
Bald darauf, 1814, fanden Lardy und von Charpentier in den granatführenden Schiefem des Nufenen- und Bedrettotals die Kalkstengel der Belemniten, jener Verwandten der Tintenfische,
von denen man schon damals wusste, dass sie dem Flözgebirge, d. h. unserm Mesozoikum eigen sind.
In rascher Folge zwangen solche Funde jurassischer Petrefakten zum Verlassen des Werner'schen Formationsschemas für die Alpen und an die Stelle der alten Namen traten neue, die hauptsächlich von H. C. Escher v. d. Linth eingeführt worden sind, wie "Hochgebirgskalk" für den Jurakalk der nördlichen Ketten, "Alpenkalk" für den Schrattenkalk und andere Kreidekalke. Eine hervorragende Leistung nicht nur in tektonischer Hinsicht, sondern auch was die Einteilung der Formationen im Reußtal betrifft, war das Profil des Arztes Lusser, der 1826-28 rein empirisch als einer jener typischen Augenmenschen, wie sie die Alpengeologie viele aufzuweisen hat, die Absatzgesteine dieses Tals kurzweg als "Absätze erster, zweiter etc. Art" unterschieden hatte. B. Studer hatte dann später diese Einteilung mit der französisch-englischen in Einklang zu bringen versucht. Aber es dauerte bis gegen Ende der vierziger Jahre bis man unter Mitwirkung des Engländers Murchison 3) die jüngsten Schichten im Innern der Alpen mit ihren Nummuliten zum Tertiär, das man auch hier von der Kreide abzutrennen genötigt war, rechnen konnte. Damit war das jugendliche Alter des Alpengebirges endgültig erwiesen und Gesteinsbildung und Gebirgsbildung, wenigstens was die Sedimentgesteine anbelangte, getrennt. (Lange noch hielt sich die Vorstellung, dass zur Zeit der Faltung die Gesteine in einem noch plastischen Zustande gewesen sein müssen.
Es mag uns heute verwundern, dass es so lange Zeit brauchte, bis die Altersbestimmung der Schichtgesteine in den Schweizeralpen soweit gediehen war. Dabei ist aber zü bedenken, dass die Fossilien in den Alpen im Ganzen selten sind, daß Ablagerungen gleichen Alters ganz verschieden aussehen können, und dass auch die Metamorphose der Gesteine sie unkenntlich machte. Für die Lösung dieser Frage waren die Alpen zunächst ein sprödes Arbeitsfeld. Aber gerade aus diesen Schwierigkeiten erwuchsen später fruchtbare Probleme: die Fazieslehre und die Frage nach dem Alter und der Art der Metamorphose. Doch bevor von diesen Dingen die Rede sein kann, muss ein anderes Problem aufgegriffen werden, in welchem das Studium des alpinen Baues zu grundlegenden Feststellungen und Erkenntnissen führte, die
Frage nach den treibenden Kräften der Gebirgsbildung
Leopold von Buch deutete die Vulkanberge als Erhebungen, die von der empordringenden Lava erzeugt würden. Er nannte sie Erhebungskratere. Die Alpen, als ein Gebirge ohne junge Vulkanbauten, schienen für die Anwendung dieser Theorie zunächst nicht günstig. Wohl aber glaubte man die plutonischen Kräfte der zentralen granitischen Zone zuschreiben zu können, die das Gebirge gehoben, die Decke gesprengt und das Sedimentärgebirge beiseite geschoben hätte. Auch als Studer längst gezeigt hatte, daß nicht nur eine solche Zentralzone besteht, sondern eine ganze Anzahl derartiger Zentralmassen unterschieden werden können, sah man in ihnen, nicht zuletzt Studer selbst, den Sitz der gebirgsbildenden Kraft. Sie sollten aktiv gewesen sein, ihr Empordringen als glutflüssige Massen sollte ein Hauptagens bei der Deformation der Erdrinde zum Gebirge gewesen sein.
Die Diskussion über dieses Grundproblem dauerte Jahrzehntelang. Ausgehend von den Beobachtungen Arn. Escher's aus den vierziger Jahren gelang es vor allem Alphons Favre, Albert Heim und A. Baltzer, den Nachweis zu leisten, daß die Granits und Gneiss der alpinen Zentralmassen sich ebenso passiv verhalten haben bei der Gebirgsbildung, wie die ältern und jüngern Sedimentgesteine. Sie gehören dem erdgeschichtlichen Altertum an und ihre Erstarrung liegt weit hinter der Alpenerhebung zurück. Die Verkeilung, Verfaltung und Verzahnung von Kalk, Schiefem und Gneis am Rande der Zentralmassen war, wie Baltzer in seinem grossen Werk von 1880 im Einzelnen zeigte, ein mechanischer Kontakt. Große Teile von Heim's grossem Werk über den Mechanismus bei der Gebirgsbildung 1878 sind diesem Beweise gewidmet. Für diesen Beweis waren die Schweizeralpen geradezu prädestiniert, denn hier zeigen sich diese Verhältnisse in einer Klarheit und Grossartigkeit, z. B. im Urbachtal und am Wetterhorn, wie sonst kaum irgendwo auf der Erde. Die Theorie von der vulkanisch-plutonischen Erhebung der Kettengebirge war durch . diese grossen Beobachtungswerke für die Alpen begraben. Sie konnte um so eher überwunden werden, weil zur Erklärung. des Seitenschubes in den Gebirgen und ihrer
Erhebung unterdessen andere universelle Vorstellungen aufgekommen waren, die zur sog. Kontraktionstheorie geführt hatten, unter deren Regiment auch wir noch unsere Studien begonnen hatten.
Faltengebirge von klassischem Bau wie Appalachen und Jura enthalten keine hebende Zentralzone. Sie zeigen Entstehung durch Seitenschub. Das Gleiche gilt auch für die viel komplizierteren Alpen. Seitenschub ist die wesentliche Beanspruchung und die vertikale Erhebung konnte als eine sekundäre Bewegung angesehen werden. Und zur Erklärung dieser tangentialen Schubkräfte konnte aus Elie de Beaumont's Theorien von der Erde die Vorstellung von der Kontraktion und Schrumpfung der Erde herübergenommen werden. So entstand der geschlossene, fast monistisch anmutende Bau der Kontraktions- oder Schrumpfungstheorie, der vor allem durch den grössten Geologen der neuem Zeit, E d. Suess, fest gefügt worden war. In seinem dem Umfang nach kleinen, aber an Ideen um so reicheren Buch "Die Entstehung der Alpen" betitelt, war dieses Gebäude schon 1875 fest gezimmert.
Nicht nur den Hauptausdruck der schiebenden tangentialen Beanspruchung, ja fast das Wesen der Kettengebirgsbildung erblickt Heim in der Faltung. Die Falte war für ihn die tektonische Elementarform, aus der sich alle andern ableiten. Sie zeigte sich in den Alpen in hunderterlei Formen durch Gesteinscharakter und Tiefe, durch Unterschiede in der Dimension und der Amplitude modifiziert. Reiche Beobachtung und Einfühlung in das Wesen des Faltungsvorgangs brachte einen mächtigen Fortschritt für die Tektonik. Heim hatte damit einen besonders reichen Schatz aus den Alpen gehoben. Seine Kunst in der graphischen Wiedergabe der tektonischen Phänomene öffnete der wissenschaftlichen Welt die .Augen und machte die Profile durch den Säntis und die Glarneralpen, dem Urnersee entlang zur Windgälle zum Gemeingut der Geologie. Seine Analyse der Faltenformen und die Vorstellungen über ihre Entstehung sind aufs engste an die schweizerischen Kalkalpen geknüpft. Ohne Schweizeralpen keine Faltentheorie im Sinne Heims.
Auf einheitliche Erklärung der Phänomene des Zusammenschubs in der Erdrinde durch Faltung zielend, lehnte er die Entstehung
faltenloser Scherüberschiebungen ab, die man damals fälschlich Bruchüberschiebungen nannte.
Es muß uns heute durchaus verständlich erscheinen, dass von den Ostalpen kommend andere Autoren den Überschiebungen und Brüchen das Wort geredet hatten. Scharf platzten die Meinungen aufeinander 4). Wir sehen heute in jenem Streit den Ausdruck der Verschiedenheiten innerhalb der Alpen selbst zwischen dem ostalpinen und dem helvetisch-westalpinen Baustil. Beide Deformationstypen sind für sich allein genommen nicht das Wesen der Gebirgsbildung, sondern sind der verschiedene Ausdruck einer durchaus ähnlich gearteten Beanspruchung des Gesteinsmaterials durch besondere Kräfte. Nicht auf diesem Kampfplatz für sich allein, vielmehr im Vergleich mit andern Regionen erwuchs eine neue Fragestellung: die nach den Fernüberschiebungen und der Deckenbildung.
Seit den achtziger Jahren waren große Überschiebungen mit eigenartiger Struktur aus Schottland bekannt, aus den nordfranzösischen Kohlebecken kannte man ähnliche Phänomene von grossem Ausmaß, die jedoch die weitere wesentliche Komplikation zeigten, dan die Überschiebungsfläche sich selbst wieder als verbogen und gefaltet erwies, also hinauf und hinab und wieder hinauf stieg. In den Glarneralpen lagen ähnliche Komplikationen vor, die schon lange bekannt, bisher namentlich von Heim durch die Annahme einer sog. Doppelfalte mit gegeneinander gerichteten Überschiebungen erklärt wurden. 1884 machte der französische Geologe Marcel Bertrand zum ersten Mal den Versuch, der übrigens auch schon Arn. Escher 5) nicht ganz unbekannt gewesen zu sein scheint, die beiden Falten zu vereinigen zu einer einheitlichen, von Süden kommenden Schubmasse, einer Decke oder Deckfalte.
Die Annahme eines sehr starken Vertriebs der ganzen nördlichen Alpen gegen das Vorland hinaus war von Suess ausgegangen wie denn überhaupt in neuerer Zeit kein Fortschritt in der Gebirgsgeologie mehr genannt werden könnte, dessen Wurzeln nicht irgendwie mit dem Werke dieses einen grossen Mannes zusammenhängen würden.
Bertrands neue Konstruktion vermochte nicht nur die lokalen Verhältnisse besser zu erklären, Sie fügte sich auch mühelos in
das Bild vom Werdegang und Mechanismus des Gebirges ein, wie er in den grossen Zügen von Suess erfaßt und in der innern Struktur von Heim dargestellt worden war. Bertrand fügte der Umdeutung der Glarner Doppelfalte zur Decke auch die weittragende Deutung der Klippen der Zentralschweiz und der romanischen Préalpes als überschobene, wurzellose exotische Massen (blocs exotiques, lambeaux de recouvrement) bei und entwarf damit eine ganz neue Perspektive, die sich nicht nur als richtig, sondern auch als in jeder Hinsicht besonders fruchtbar erwies.
Es kann nicht der Zweck dieser Ausführungen sein, den weitern Gang der Erforschung zu schildern. Die Bertrand'sche Vorstellung wurde von Schardt insbesondere für die Préalpes 1892 und von Lugeon 1901 für die gesamten nördlichen Schweizeralpen und den Simplon angewandt, Termier deutete die französisch-italienischen Westalpen sowie die Ostalpen im Sinne der Deckenkonstruktionen um. In zahlreichen andern Gebirgen wurde der Überschiebungs- und Deckenbau nachgewiesen.
Ihrem Wesen nach bedeutete die Deckenlehre für die Tektonik der Alpen nichts prinzipiell Neues, sondern vielmehr nur eine Steigerung Steigerung der durch Zusammenschub und Überschiebung geschaffenen Strukturformen, die ihrem Wesen nach längst bekannt waren. Das Ausmass der Bewegung und der bewegten Massen war es denn auch, was zu Widerspruch und Bedenken Anlass gab. Drei Punkte waren aber von besonderer Bedeutung:
Die Bewegung nach der Aussenseite der Alpen erwies sich als viel grosser, als man früher annehmen konnte. Die Einseitigkeit im Bau unseres Alpenanteils, im Sinne von Suess war in überwältigendem Massstab dargetan.
Sodann: Auch die innern Alpen mit ihren Kristallinmassen (die penninischen Alpen insbesondere) zeigen nach Lugeon und Argand Deckenbau und zwar in einem Massstab, der denjenigen der Schweizer Kalkalpen bedeutend übertrifft.
Und schliesslich: Gleich von Anfang an wurde zur Deutung dieser Phänomene von Schardt nicht bloss an Schübe tektonischer Art gedacht. sondern auch die Möglichkeit des Abgleitens großer Massen unter Schwerewirkung ins Auge gefasst. Hatte diese Auffassung nur für gewisse Fälle eine mögliche Erklärung geboten und war sie auch in der Folge für die gesamten Alpen nicht
brauchbar, so ist es doch bezeichnend, dass sie schon gleich zu Anfang der Deckenlehre aufgetaucht ist.
War dieser letztgenannte Deutungsversuch zum mindesten vorläufig ohne Gefolge geblieben, so waren die Feststellungen über den Deckenbau in den penninischen Alpen vom Simplon bis zum Mittelmeer umso bedeutender. Argand's Arbeiten und Konstruktionen, seine Vorstellung von der Bewegung in dieser Zone verschafften einen Einblick in durchaus neue Großstrukturen von fundamentaler Bedeutung, ja, es wurde klar, daß dieser Baustil und diese Zone den Kern und das Wesentlichste der Westalpen ausmacht. Man fand später penninischen Bau auch in andern Gebirgen.
Was hatte die tektonische Alpenforschung gezeigt?
Die Beträge für den Zusammenschub in den Alpen waren viel grösser als man früher annehmen konnte. An Stelle der Annahme einer Gesamtschrumpfung der Erde trat bei einer Reihe von Autoren die Vorstellung, daß die Kontinentalblöcke hüben und drüben zusammengerückt seien. Man gab diesen eine mehr oder weniger eigene Beweglichkeit.
Vor allem bedeutsam wurde aber der von Haug und Bertrand eingeführte Gesichtspunkt der Vorgeschichte des Gebirges im Sinne der Dana'schen Geosynklinale. Mehr und mehr wurde die tektonische Analyse nicht nur zur Strukturlehre und zur Feststellung des geometrischen Tatbestandes der deformierten, verschobenen und verbogenen Massen, sondern auch zum Versuche, die Deformationsgeschichte und -vorgeschichte abzuleiten. Nach der gleichsam monistischen Auffassung von Heim und z. T. auch von Suess fing man an nach Phasen der Bewegung zu suchen und fand sie auch, fand auch Vorstufen und gleichsam embryonale Anlagen der Großformen in den Meeren der früheren, der Gebirgsbildung vorangegangenen Vorzeit abgezeichnet. Das Studium der Fazieserscheinungen aller Schichtsysteme, die am Bau des Gebirges teilnehmen, führte zu solchen Schlüssen. Fazies und Verteilung der Meerestiefen in den alten Trögen zeigen ähnliche Anordnung und Grundmerkmale, wie das nachmalige Gebirge.
Diese Studien hatten zunächst die von der Deckenlehre geforderten Profile stützen helfen, sie haben aber bald auch ihre
eigenen Probleme gezeitigt. Tektonische Bewegungsphasen hinterlassen in den gleichzeitig sich bildenden Sedimenten gewisse Merkmale orogenetischer Fazies. Überhaupt wurde schließlich, namentlich durch Kober, der ganze über weite Regionen hin dynamisch definierte Raum der nachmaligen Gebirgsbildung als Orogen bezeichnet.
Mit der neuen Einstellung auf die Rekonstruktion des zeitlichen Verlaufs im orogenetischen Vorgange, mit der Phasengliederung ist die Tektonik in engste Beziehungen zur historischen Geologie getreten. M. Bertrand's zweites unsterbliches Verdienst war es, an den Alpen und andern, ältern Gebirgen, die Wiederkehr des orogenetischen Prozesses als eines sich wiederholenden, von ähnlichen Begleiterscheinungen gefolgten Zyklus dargestellt zu haben. Wiederum steht auch diese Idee, eine der fruchtbarsten und wichtigsten für die ganze Erdgeschichte, in engstem Anschluss an die Anschauungen von Suess.
Die Schweizer Geologie hat lange, vielleicht zu lange an der Ansicht festgehalten, dass die Gesamtheit der tektonischen Störungen in einem dramatischen Akte entstanden seien. Auch die Vorstellung von der Existenz der karbonischen Gebirgsbildung in den alpinen Zentralmassen fand nur langsam Eingang.
Heute dürfen die Vorstellungen über den Ablauf eines orogenetischen Zyklus, wie er sich in den Sedimenten der Vorzeit und den Strukturformen abbildet, als im Ganzen gesichert gelten.
Noch in einer andern wichtigen, eng mit diesen Vorstellungen verbundenen Frage haben die Alpen gewichtige Argumente beigesteuert: nämlich in der Beteiligung der Eruptivprozesse im Zyklus der Gebirgsbildung. War ihre mechanische Passivität aus früherer Forschung und Diskussion hervorgegangen, so war doch klar, daß ihr Auftreten räumlich wie zeitlich mit dem Prozesse der Gebirgsbildung und ihrer Vorgeschichte verbunden sein musste.
Es zeigte sich am Beispiel der Alpen, aber auch anderer gleich alter oder älterer Gebirge, dass in der Periode vor der Hauptauffaltung, als die Region noch ein muldenförmiges, sedimentsammelndes Meer, eine sog. Geosynklinale war, gewisse basische Laven und Intensionen auftreten, die unter dem Sammelnamen
der Ophiolithe zusammengefaßt werden. Sie entsprechen einem schweren, wenig sich differenzierenden Magma beträchtlicher Erdrindentiefe, das in diese orogenetischen Träge ausgeflossen ist. In der Zeit, die der Hauptspaltung folgen, dringen dagegen Intrusionen granitischer Massen ein. Auch für den alpinen Zyklus wurden solche Granitstöcke gefunden. Der Regionalchemismus der Magmen und ihr Verhältnis zur Orogenesis wurde von Niggli und seiner Schule ganz besonders abgeklärt und, ausgehend wiederum von alpinen Vorkommen, konnten Gesetzmässigkeiten über zeitliche Folge und räumliche Verteilung der verschiedenen Gesteins- und Magmatypen gefunden werden.
Auch die Eruptiv-Vorgänge erscheinen uns heute nicht bloss regional gegliedert, sondern auch nach Natur und Anordnung eng mit dem Zyklus der Gebirgsbildung verwachsen zu sein.
Und mit den Eruptiv- und Faltungsprozessen eng verbunden sind auch die Vorgänge der Metamorphose Metamorphose der Gesteine. Auch sie ist nicht mehr ein unabhängiger rätselhafter deus ex machina, wie ihn die ältern Geologen zur Erklärung fremdartiger Lagerungsverhältnisse oft heraufbeschworen hatten, sie ist vielmehr ein Glied, ein Phänomen in der erdgeschichtlichen Kette von Veränderungen im Laufe der Orogenese. Gingen die Erkenntnis für die Petrographie und Natur des Grundgebirges vor allem von alten Rumpfländern des außeralpinen Europa und von Amerika aus, so war die Erforschung der bei der Orogenesis sich einstellenden, dynamisch wesentlich mitbedingten Metamorphose eines der wichtigsten Arbeitsfelder der alpinen Petrographie, auf dem sich alle Länder, die Schweiz besonders mit der Schule von Grubenmann Grubenmann erfolgreich betätigt haben.
Noch in einer ganz andern Richtung hat die Forschung in den Alpen die Theorie der Gebirgsbildung vorwärts gebracht: durch die Messung der Schwerkraftsintensität und Bestimmung der Dichte der Gebirgsmassen und der darunterliegenden Gesteine. Es ergab sich, daß das Gebirge trotz seiner mächtigen Dimensionen und seiner Heraufpressung aus grossen Tiefen nur aus den leichtem Anteilen der Erde aufgetürmt worden ist, dass sich aber diese Aufhäufung nach unten durch Einsinken Raum schaffte und schwereres, dichteres Material seitwärts verdrängte. Die Faltung hat einen Tiefgang der grösser
ist als der Hochgang. Das Gebirge ist durch seine eigene Last eingesunken und erholt sich aus dieser Erniedrigung durch die von der Abtragung geschaffene Entlastung langsam. Dadurch ergeben sich Tendenzen zu vertikaler Bewegung, die ein Gleichgewicht anstreben und sich mit den bei der Gebirgsbildung herrschenden Schubkräften kombinieren.
Es blieb einem Autor der neuesten Zeit 6) vorbehalten anzunehmen, das Aufsteigen gewisser Erdrindenstreifen in Form von Tumoren problematischer Entstehung sei das Wesen der Gebirgsbildung, so recht eigentlich des Pudels Kern, die "Primär-Tektonogenese", wie er sie nennt. Und von diesen Tumoren sollen nun alle Falten und Decken durch Abgleiten (sekundärtektonogenetisch) entstanden sein. Dieses Spiel soll sich im Laufe der Erdgeschichte immer wiederholt haben. Oscillationstheorie nennt der Autor dieses theoretische Gebäude. Die Alpengeologen können mit dieser Theorie nicht viel anfangen. Sie geht an den im Lauf des letzten Jahrhunderts gewonnenen Tatsachenschatz alpinen Gebirgsbaues scheinbar achtlos vorbei und bringt uns keinen fruchtbaren Gedanken, der zur weitern Erklärung der Zusammenhänge beitragen würde. Es scheint dem Autor gänzlich entgangen zu sein, dass der "Tumor" der Alpen, von dem alles abgeglitten sein soll, selbst das imposanteste Haufwerk immenser Deckfalten aus Gneisen und Graniten darstellt und seine Höhe eben durch diese Übereinandertürmung erhalten hat und nicht durch den mystischen Auftrieb eines Tumors.
Wesentlich anders verhält es sich mit der schon seit längerer Zeit diskutierten Wegener'schen Theorie der Kontinentalverschiebungen. Sie erscheint in mehr als einer Hinsicht mit alpinen Verhältnissen eng verbunden, indem sie Wege zeigt, um die grossen Beträge des Zusammenschubs zu motivieren. Ihre Vorstellungen von der Beweglichkeit, dem Mobilismus der Kontinente haben bei vielen Alpengeologen Anklang und z. T. Förderung und Erweiterung gefunden. Sie kann heute nicht als etwa tatsächlich erwiesen gelten, sie erscheint aber als eine aus wohlfundierten Teilhypothesen zusammengeschweisste Gesamtvorstellung, die sich in vieler Hinsicht als überaus fruchtbar erwiesen hat.
Es ist hier nicht der Platz, auch noch andere Vorstellungen
zu schildern, die zu einer neuen Gesamttheorie der Gebirgsbildung Beiträge liefern. Ihre Zahl ist nicht gering. Halten wir nur fest, daß bisher eine einheitliche Theorie an die Stelle der verlassenen Schrumpfungs- und Abkühlungstheorie, die Anspruch auf allgemeine Gültigkeit machen könnte, nicht gesetzt werden konnte. Wohl ist es gelungen, und dazu haben die Forschungen in den Alpen ganz Wesentliches beitragen können, Richtung, Art und Auswirkung der deformierenden Kräfte und die Geometrie der deformierten Massen weitgehend klar zu legen, aber weit auseinander gehen die Meinungen über den Ursprung dieser Kräfte. Neben der alten Vorstellung der Kontraktion der Erde werden als Motoren genannt und zur Theoriebildung herangezogen: Kontinentaldrift, Polflucht und Polrückdrift 7), Unterströmung, Schwerewirkung in verschiedener Art, thermisch bedingte Ausdehnung der Gesteinsmassen, Verschiedenheiten in der Dichte der äussern Erdmassen und Anstreben eines Gleichgewichts (Isostasie), Aufstapelung elastischer Kräfte usw.
Haben wir bis jetzt die Fragen und Vorstellungen verfolgt, die den Aufbau des Gebirges, seine Entstehung und seinen Werdegang betreffen, und dabei gesehen, wie die Alpenforschurig dank der Aufgeschlossenheit und des Reichtums des alpinen Baustils immer konsequent weiter geschritten ist und Bild um Bild des orogenetischen Zyklus entziffert hat, so wollen wir zum Schluss nicht vergessen, dass von den Alpen aus nicht weniger fruchtbar auch die Erforschung der Abbauvorgänge Abbauvorgänge gefördert worden ist.
In den Alpen gewann Rütimeyer seine Vorstellungen über die Talbildung durch Erosion, wie sie in seinem grundlegenden Werk über Tal- und Seebildungen niedergelegt sind und durch Heim's Mechanismus und Arbeiten zahlreicher anderer Forscher ausgebaut worden sind.
Besonders klar kommt noch in einem letzten Beispiel, der Einfluß der Alpen in der Forschung zum Ausdruck, in dem sich klar erkennen lässt, wie Beobachtung und Analyse der Erscheinungen vorangingen und dann zur Theorie ausgeweitet wurden, die dann auf Umwegen zur Quelle zurückkehrt, um dort die Probe auf ihre Richtigkeit zu bestehen, ich meine die Beobachtungen
über die einstmals grössere Ausdehnung der Gletscher und die Theorie von der Eiszeit. Einfache Männer haben die grundlegenden Beobachtungen in den Walliser Tälern gemacht und die richtigen Schlüsse gezogen, Gelehrte wie Charpentier und Agassiz verfolgten das Phänomen weiter auf breiter Basis. Agassiz entwarf das Bild der allgemeinen Vereisung unseres Landes, der Eiszeit, zum ersten Mal. Er ließ die Eismassen zerschellen und schmelzen durch die Hebung des Gebirges. Dieser zunächst fehlgeschlagene Versuch, Gebirgsbildung und Klimaänderung zu verbinden, ist von hohem Interesse, denn es hat sich nach jahrzehntelanger Erforschung der eiszeitlichen Ablagerungen und Talformen doch ergeben, dass Vergletscherungen und Talbildung mit Bewegungsphasen des Gebirges in Beziehung stehen und daß sich dieses im Wesentlichen klimatisch bedingte Phänomen der Vereisung nicht unabhängig von der Höhenlage des Gebirges abspielen konnte. Dieses Ineinandergreifen von klimatischen und tektonischen Phänomenen ist von Agassiz zum ersten Mal, allerdings indem er von unhaltbaren Voraussetzungen ausging, ins Treffen geführt worden.
Erinnern wir uns ferner daran, wie die Formen der alpinen Täler der Diskussion über das Ausmass der Eiserosion riefen und wie ein Werk: "Die Alpen im Eiszeitalter" von Penck und Brückner gerade wieder von unserm Gebirge aus die allgemeinen Fragen der Gliederung der Eiszeit, sowie der Formen, die sie hinterlassen hat, grundlegend behandelte.
Blicken wir zurück:
Wie ein Strom, der von den Höhen fließt, ergossen sich die in den Alpen gewonnenen Erkenntnisse und Einblicke in den Gebirgsbau hinaus in die weite Welt der Wissenschaft. Dort wurden sie vielfach geläutert, gereinigt und theoretisch geklärt. Sie kehrten herausgehoben aus dem engen Rahmen der lokalen Beschränkung zurück, die Arbeit in den Alpen neu befruchtend. Ein Kreislauf der Ideen war und ist noch im Gange, noch lange wird er nicht abgeschlossen sein. Bald war das Gebirge mehr der gebende Teil, bald wieder der mehr empfangende. Mehr als einmal - ist der Wissenschaft die Hilfe von den Bergen gekommen.
Aber nicht bloss von den Bergen, die den Blick in ferne Weiten
öffnen und uns mahnen, an die grössern Zusammenhänge im Bau des Gebirges zu denken, — die uns immer wieder mit ihrem Zauber einsamer Erhabenheit locken, — auch von den Tälern ist sie gekommen, jenen tiefen Einschnitten, die uns gestatten, die innere Anatomie der Ketten kennen zu lernen, die uns recht eigentlich zwingen, jedes Glied im Bau des Gebirges genau anzusehen, keines zu übergehen. Solche Blicke ins Einzeinste zu tun, verbunden mit weiter Übersicht, sind so recht bezeichnend für die Arbeit des Gebirgsgeologen. Das Gebirge ist nicht bloss sein Arbeitsfeld, es wird zum Symbol seiner Arbeitsweise, ja seiner selbst.
Wenn wir die Alpengeologen im Geiste an uns vorüberziehen lassen, so wird es deutlich, dass sich zwei Richtungen der Forschungsweise unterscheiden lassen, die bald für sich allein gehen, bald sich verbinden, in mannigfaltigem Wechsel. Die eine ist die beobachtende, analytische, eng an das Objekt geknüpfte Arbeitsweise, die die Tatsachen aufreiht und in kleinere Zusammenhänge bringt. Sie neigt zur Systematik, zur säuberlichen Aufteilung des Gebirges in räumlicher Hinsicht nach Gesteinszonen, wie auch was den zeitlichen Gang der Geschehnisse anbelangt. Dabei versucht sie soweit als möglich exakte Methoden anzuwenden. Sie geht vom Einblick aus, die die Täler verschaffen. Das Tal, die Schlucht ist gleichsam Symbol für sie. Die andere Richtung neigt zur Abrundung des Gesehenen, zur Deutung und Verallgemeinerung, zur Theorie. Damit strebt sie nicht nach der blossen Beschreibung, vielmehr nach der Beherrschung der Formenwelt und des Stoffes. Sieht die erstgenannte Richtung immer wieder die Mannigfaltigkeit der Erscheinungen, ja wird sie durch eben diese unerschöpfliche Mannigfaltigkeit, an die sie glaubt, vorwärts getrieben, so erkennt die andere, oder glaubt wenigstens zu erkennen: Analogien, Identitäten, Wiederholungen und Gesetzmässigkeiten. Sie strebt nach Synthese, nach der Theorie nicht bloss des Einzelvorgangs, sondern schiesslich nach der Universaltheorie. Solchem Streben verdanken die vielen Theorien von der Erde in alter und neuer Zeit ihre Entstehung. Jede war definitiv für ihre Zeit und keine hatte Bestand. Ist für diese Richtung nicht der hohe Gipfel mit der imponierenden Fernsicht Symbol?
Ich möchte nicht ein Urteil darüber aussprechen, welche der beiden Richtungen den Vorrang verdiene und den Ruhmestitel höherer wissenschaftlicher Einstellung in der Geologie beanspruchen dürfe. Auf der einen Seite die reinen Augenmenschen, auf der andern Seite die mit Phantasie begabten bis hinüber zu den Phantasten, das wären die Extreme. Immer und immer wieder war und ist die Forschung auf jene Augenmenschen angewiesen; jeder Alpengeologe hat eine Dosis dieser Hingabe in sich, dieser restlosen Ergebenheit, der Sache zu dienen, und immer wieder wird sie nötig sein. Aber wer möchte heute den Versuch zur Theorie, zur Synthese vermissen, wo das Einzelne zum Ganzen gefügt wird und die Vorstellung vom Großorganismus der Erde geschaffen wird?
Diese beiden Richtungen wohnten wie zwei Seelen in so manches Geologen Brust. Augenmenschen, wie etwa Am. Escher v. d. Linth konnten sich nicht zur Synthese durchringen und blieben vor der Mannigfaltigkeit und ihren Rätseln stehen. Wohl der bedeutendste Alpenforscher, H. B. de Saussure, dem wir die Einführung exakter Methoden in die Gebirgskunde verdanken, er kannte auch die Vielheit der Prozesse im Großen und verzichtete bewusst auf eine Gesamttheorie der Gebirgsbildung, denn, so schrieb er, es scheine in den Alpen nichts Konstantes, als ihre "varieté", d. h. ihre Veränderlichkeit, sagen wir Mannigfaltigkeit zu geben.
Ungezählt sind die Fälle, wo vorzeitige, frühreife Theoriebildungen zur Erstarrung, zum Schema wurden. Verbanden sie sich mit der autoritären Stellung eines grossen Geologen, so konnten sie direkt hindernd in den Weg treten und den Fortschritt hemmen. Ich erinnere an das Werner'sche Schema der Formationseinteilung, an Elie de Beaumonts réseau pentagonal der Kettengebirgsrichtungen, an L. von Buchs Hypothesen der Erhebungskrater. Wie zahlreich auch in neuerer Zeit solche Fehlvorstellungen waren, wir wollen nicht vergessen, dass auch von solchen Anregungen und Impulse ausgegangen sind. Sind wir am Ende nicht auch noch, so müssen wir uns fragen, in viele solcher zur Tradition gewordenen Vorurteile verwickelt?
Der Fortschritt der Wissenschaft geht oft über Irrtümer und nur wenigen ist es vergönnt, wie unter den Geologen Suess und
Bertrand Empirie und Synthese so glücklich und fruchtbar zu
verbinden.
Beide, Höhen und Tiefen des Gebirges, beide müssen Symbole sein und bleiben auch für die Zukunft alpiner Forschung. Sie wird so wenig der hingebenden Einzelarbeit entraten können, wie der zusammenfassenden Theorie.
Der geheimnisvolle Zauber des Gebirges wird immer wieder die Seelen locken, immer wieder wird der strebende Mensch in den Alpen bald in den Tiefen, bald auf den Höhen sein eigenes Symbol finden. Immer wieder wird sich der Ausdruck solcher Urerlebnisse auch in der Wissenschaft und in der wissenschaftlichen Einstellung finden.
