Versteinerte Kare, Quartär, Nördliche Kalkalpen

Schotterkare sind wenig beachtete Ablagerungssysteme in Gebirgen. Neigung, Hang-Segmentation und Schuttarten von Karen sind von Vorgängen des Sedimenttransportes, der (endgültigen) Ablagerung, und der Überprägung der Ablagerungen gesteuert. Diese Vorgänge sind hauptsächlich vom Klima, der "Reife" des Kars (Felswand- Höhe/Kar-Höhe) und der Anordnung der Felswände beeinflusst. Versteinerte, "fossile" Kare stellen daher eine Aufzeichnung früherer Landschaftszustände und Klimata dar. Die Untersuchung der langfristigen Entwicklung von Karen ist jedoch häufig durch Mangel an Aufschlüssen und methodische Schwierigkeiten beeinträchtigt. Versteinerte Kar-Abfolgen sind dazu ideal, da sie einen Einblick in die langzeitliche Entwicklung eines Kar- Ablagerungssystems erlauben. In den Nördlichen Kalkalpen gaben häufige, bis über 100 m dicke versteinerte Schotterkare des Quartärs immer wieder Anlass zu Spekulationen über ihre paläoklimatische und geomorphologische Bedeutung. Alle Überlegungen sind jedoch wegen des schlecht eingegrenzten Alters dieser Kare Hypothesen geblieben; auch sind die Schichtfolge, die Ablagerungen und die Versteinerung der Kare bisher fast nicht untersucht. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass sich die betrachteten fossilen Kare in einem feuchten Klima (Niederschlag>Verdunstung) entwickelten. Versteinerte Kare stossen oft am Fuss heutiger Felswände an, oder laufen nach oben in gerade Felshang-Segmente mit etwa 35-40 Neigung aus. Viele fossile Kare zeigen eine enge Beziehung zur heutigen Landschaft, doch einige versteinerte Kare sind von ihrer heutigen Umgebung völlig "isoliert". Kar-Brekzien enthalten häufig gewachsene Kalzitkristalle, welche sich zur Bestimmung eines (Mindest-) Alters mit Thorium/Uran-Spektrometrie eignen sollten. Die Isotopengehalte von Sauerstoff und Kohlenstoff in den Kalziten können Hinweise auf die Paläo-Temperatur und Niederschlagsart (z.B. Wasser, Schnee) geben. Die Untersuchung versteinerter Kare ist ein geologischer Beitrag zur langzeitlichen Abtragung von Gebirgs- Felswänden, zur Landschafts- und Klimaentwicklung der Alpen im Quartär. Des weiteren können die versteinerten Kare als Modell zur langzeitlichen Entwicklung grobkörniger Hangablagerungs-Systeme in Gebirgsgebieten dienen.

Felswände und Schutthänge (Talus) sind bezeichnende Elemente von Hochgebirgen. Wie sich ein Talushang ausbildet hängt von der Höhe der Felswand, dem Gestein und dessen Verformung, und vom Klima ab. In den Nördlichen Kalkalpen gaben häufige Reste versteinerter Schutthänge wiederholt Anlass zu Vermutungen über Landschaftsgeschichte und Paläoklima, scheiterten aber am unbekannten Alter dieser Ablagerungen. Viele versteinerte Talushänge sind durch chemisch neugebildete Kalkspat-Kristalle verkittet, die Spuren von 234 Uran und 230 Thorium enthalten. Der radioaktive Zerfall 234 U 230 Th bildet eine Uhr, mit der das Alter der Kristalle und daher auch ein "Mindest-Alter" für die Ablagerung eines versteinerten Schutthanges bestimmt werden kann. Es wurde gezeigt, dass sich die U/Th-Methode zur Altersbestimmung der Kalkspat-Kristalle versteinerter Talushänge eignet. Die Bildung der Kalkspat-Kristalle erfolgte meist kurz nach Ablagerung eines Schutthangs, und binnen dem statistischen Standard-Fehler der Altersdatierung (innerhalb weniger Jahrzehnte bis in manchen Fällen vielleicht wenigen Jahrtausenden). Ablagerung und Versteinerung der Schutthänge waren nicht auf einen bestimmten Zeitabschnitt beschränkt. Bisher wurde für die Ostalpen häufig vermutet, dass sich die meisten versteinerten Schutthänge während der letzten Zwischeneiszeit (etwa 130.000-115.000 Jahre vor heute) bildeten. Die von uns untersuchten Reste versteinerter Talushänge decken jedoch insgesamt eine Zeitspanne von mindestens etwa 480.ooo Jahre bis wenige Tausend Jahre ab. Es konnte auch keine Häufung der U/Th-Alter in der letzten Zwischeneiszeit festgestellt werden. Somit erweist sich das bislang und zumindest für den Bereich der Ostalpen oft vermutete Alter versteinerter Schutthänge als Bildungen der letzten Zwischeneiszeit als hinfällig. Aufschüttung von Talushängen erfolgt unter kalt-feuchten ("periglazialen") Klimabedingungen geologisch sehr rasch, und war auf entsprechenden Höhenlagen infolge von Klimaschwankungen wiederholt gegeben. Versteinerung von Schutthängen durch Bildung von Kalkspat-Kristallen ist ein geologisch häufiger Vorgang und nicht auf eine bestimmte Zeit beschränkt. Es besteht kein einfacher Zusammenhang zwischen dem Mindest-Alter eines versteinerten Talushanges und seiner Stellung zur heutigen Landschaft. Ältere Rekonstruktionen der geometrischen Beziehung versteinerter Schutthänge zu ehemaligen Felswänden beruhen auf fehlerhaften Voraussetzungen. Neben Schutthängen sind in Hochgebirgen auch Bergstürze verbreitet, die ebenfalls örtlich durch Kalkspat- Kristalle verkittet sein können. Für den Fernpass-Bergsturz, den drittgrössten Bergsturz der Ostalpen, wurde mit der U/Th Methode sein Alter auf 4190 100 Jahre bestimmt; dies ist die genaueste derzeit bekannte Näherung seines Ablagerungs-Alters. Der Ansatz, Bergstürze mit der U/Th Methode zu datieren stellt eine Weltneuheit dar. Inzwischen wurden auch im grössten Bergsturz der Alpen, dem von Flims (Schweiz), Kalkspäte gefunden, die für eine Altersbestimmung verwendet werden sollen. Lithifikation von Bergsturzmassen durch neugebildeten Kalkspat ist relativ häufig, wurde bisher aber nicht beachtet. Die U/Th Methode stellt einen vielversprechenden und im Vergleich zu anderen Methoden genauen, relativ billigen und raschen Weg dar, um ein Mindestalter von Bergstürzen zu ermitteln.