Das Erzgebirge, der Harz, der Bayerische Wald oder die Sächsische Schweiz sind ein paar der bekanntesten deutschen Mittelgebirge und beliebte Urlaubsorte in Mitteldeutschland. Genau wie in den Alpen im Süden Deutschlands kann man in den Mittelgebirgen wandern, klettern und Skifahren, doch es gibt einen Unterschied zu den Bergen im Süden Deutschlands. Die Mittelgebirge sind nicht so hoch, wie die Berggipfel der Alpen. Aber wieso ist das so? Und wieso sehen die Gipfel der Mittelgebirge so anders aus als die der Alpen?
Die Mittelgebirge sind sogenannte Bruchschollengebirge. Was genau das ist und wie ein solches Gebirge entsteht, erfährst du in dieser Erklärung.
Bruchschollengebirge – Definition
Ein Bruchschollengebirge ist ein Gebirge, das aus mehreren, gegeneinander verschobenen Bruchschollen der Plattenkruste besteht.
Den Prozess der Gebirgsbildung durch die Verschiebung mehrerer kleiner Schollen nennt man Bruchtektonik oder Bruchschollentektonik.
Grundlage eines Bruchschollengebirges sind die sogenannten Bruchschollen und der Prozess der Bruchschollentektonik. Auch die variszische Orogenese, bei der vor mehreren Millionen Jahren die Varisziden entstanden, sind grundlegend für den Entstehungsprozess von Bruchschollengebirgen. Zur variszischen Orogenese und dem Entstehungsprozess von Bruchschollengebirgen erfährst du später noch mehr.
Varisziden sind sehr alte Faltengebirge, die vor mehreren Millionen Jahren existierten.
Bruchschollen
Bruchschollen sind einzelne Bruchstücke aus Gestein.
Die Bruchschollen, aus denen sich Bruchschollengebirge bilden, entstehen aus dem harten Gestein der Varisziden, alten Faltengebirgen. Dieses Gestein bricht dann in Bruchschollen, wenn extrem großer Druck durch die Plattentektonik auf sie wirkt.
Wie dieser Druck durch Plattentektonik entsteht, erfährst du im nächsten Abschnitt genauer.
Wenn du nicht weißt, was die Plattentektonik ist und wie sie funktioniert, kannst du dir gerne die dazugehörige Zusammenfassung zu diesem Thema durchlesen. Dort wird dir alles genau erklärt!
Verschieben sich die Bruchschollen gegeneinander entlang der Bruchlinien, auch genannt Verwerfungen, nennt sich das Bruchschollentektonik.
Bruchschollentektonik
Die Bruchschollentektonik oder Bruchtektonik beschreibt den Prozess der Gebirgsbildung durch die Entstehung und Verschiebung einzelner Bruchschollen.
Sie wird durch großen Druck ausgelöst, der sich durch die Plattentektonik aufbaut.
Wirkt der Druck der Plattentektonik auf eine tektonische Platte, auf der sich Varisziden befinden, entstehen dadurch in einem langen Prozess Bruchschollengebirge.
Die Lithosphäre, der äußere Erdmantel, besteht aus mehreren tektonischen Platten. Diese Platten "schwimmen" auf der Asthenosphäre, dem zähflüssigen inneren Erdmantel, und sind ständig in Bewegung, wodurch großer Druck auf die einzelnen Platten wirken kann.
Durch den großen Druck bricht das Gestein der Varisziden in einzelne Bruchschollen, die sich dann entlang der Verwerfungen verschieben. So entsteht eine unebene Oberfläche aus Gesteinsschollen – ein Bruchschollengebirge.
Was Varisziden sind, wie genau das Gestein in Schollen bricht und wie daraus ein Bruchschollengebirge entsteht, kannst du ganz genau in den nächsten Kapiteln der Erklärung nachlesen.
Bruchschollengebirge – Entstehung
Wie bei jedem geodynamischen Prozess auf unserem Planeten, spielen auch bei der Entstehung eines Bruchschollengebirges mehrere Prozesse und Voraussetzungen eine große und wichtige Rolle.
Die variszische Orogenese, bei der die Varisziden entstanden, und die Konsolidierung der Varisziden sind Prozesse, die vor mehreren Millionen stattfanden und sind Grundlage für die Entstehung eines Bruchschollengebirges.
Variszische Orogenese
Grundlage dafür, dass ein solches Bruchschollengebirge überhaupt entstehen konnte, ist die variszische Orogenese.
Die variszische Orogenese ist eine Phase der Gebirgsbildung im Paläozoikum.
Das Paläozoikum, auch genannt Erdaltertum, ist die mittlere von drei Hauptepochen der Entwicklung der Erde, hin zu dem Planeten, wie wir ihn heute kennen. Das Zeitalter des Paläozoikums begann vor etwa 542 Millionen Jahren und endete circa vor 251 Millionen Jahren.
Im Paläozoikum gab es noch nicht die Kontinente, wie wir sie heute kennen. Damals waren es noch die zwei riesigen Kontinente Gondwana und Laurasia. Diese beiden ehemaligen Großkontinente stießen während des Erdaltertums an ihren Plattengrenzen zusammen, worauf eine sogenannte Kollision folgte, die die variszische Orogenese verursachte.
Die Platten der Kontinente konnten sich nicht ausweichen, sondern wurden immer weiter zusammengedrückt.
Dabei wurden riesige Ozeanbecken, Gestein und abgelagerte Sedimente zwischen den beiden Platten und an ihren Rändern aufgeschoben, woraus sich die Varisziden, große Falten- und Deckengebirge, bildeten.
Heutzutage sind die Varisziden meistens bedeckt von neuen Gebirgen oder Land.
Sie erstrecken sich über fast alle heutigen Kontinente, auch über Europa, und sind das Grundgebirge, aus dem später ein Bruchschollengebirge entstehen kann.
Wenn du dir genauer ansehen möchtest, was Kollision im Detail bedeutet und wie Faltengebirge entstehen, dann lies dir gerne die Zusammenfassung zu "Faltengebirge" durch.
Konsolidierung der Varisziden
Vor mehreren Millionen Jahren veränderte sich das Gestein der entstandenen Gebirgsketten stark, es konsolidierte.
Konsolidierung beschreibt in der Geographie die Verfestigung von Materialien wie Gestein durch starken Druck.
Die Materialien, aus denen die Varisziden aufgefaltet wurden, wurden wegen der Temperaturunterschiede zwischen der Asthenosphäre und Lithosphäre, dem Erdinneren und der Erdkruste, immer wieder aufgeschmolzen und abgekühlt. Dadurch entstand großer Druck, das Material verfestigte sich sehr stark und wurden so zu hartem Gestein.
Die Konsolidierung der Gebirge war deshalb so entscheidend für die nachfolgende Entstehung eines Bruchschollengebirges, weil das Gestein, das zum Bruchschollengebirge wird, dafür sehr hart sein muss.
Nur dadurch wird es brüchig und bricht unter Druck in die typischen Schollen. Würde die Konsolidierung nicht stattfinden und das Material vergleichsweise weich bleiben, würde es sich aufschieben wie bei Faltengebirgen.
Bildung eines Bruchschollengebirges
Wenn nun nach Tausenden oder Millionen von Jahren durch die Plattentektonik, also die Bewegung der tektonischen Platten, starker Druck und Spannung in der Erdkruste entsteht, wirkt die Bruchtektonik und ein Bruchschollengebirge entsteht.
Da sich das extrem harte Gestein der Varisziden nicht zusammenschieben oder "falten" kann, wie beispielsweise weichere Sedimente, zerbricht das Grundgebirge, die Varisziden. Unter dem hohen Druck durch die Plattentektonik bricht es in mehrere große Teile, sogenannte Schollen oder Bruchschollen.
Die Brüche, also die Risse im Gestein, nennt man auch Verwerfungen.
Du kannst dir dieses Zerbrechen in Schollen vorstellen, wie bei einer großen Eisplatte. Wirfst du beispielsweise einen schweren Stein auf eine Eisplatte im See, baust du dadurch auch Spannung in der Platte auf und sie zerbricht in mehrere Teile oder Eisschollen.
Das in Schollen zerbrochene Gestein steht auch nach dem Zerbrechen immer noch unter großem Druck, weshalb sich die Bruchschollen entlang der Verwerfungen verschieben, absenken oder nach oben drücken.
So entsteht eine unebene Fläche, ein Bruchschollengebirge.
Abbildung 1: Entstehung eines Bruchschollengebirges durch Bruchtektonik
Die Abbildung 1 zeigt dir, wie sich mehrere Schollen gegeneinander verschieben können und so nach und nach ein Bruchschollengebirge entsteht.
Auch in Mitteleuropa und damit in Deutschland entstanden vor vielen Millionen Jahren Varisziden. Durch entstandene Spannung in der eurasischen Platte aufgrund der Plattentektonik, brach das harte Gestein, in Europa hauptsächlich Granit und Gneis, in viele Schollen.
Diese Schollen verschoben sich mit der Zeit in verschiedene Richtungen und unterschiedlich stark.
In diesem Fall sind so gleich mehrere Bruchschollengebirge entstanden — die deutschen Mittelgebirge, wie der Harz oder das Erzgebirge.
Bruchschollengebirge – Arten
Genau wie eine Eisplatte zerbricht auch die tektonische Platte nicht gleichmäßig, sondern es entstehen unterschiedlich verlaufende Verwerfungen und verschieden große Schollen.
Entlang dieser Verwerfungen können sich die Schollen auch auf unterschiedliche Weise verschieben, wodurch vier verschiedene Formen von Bruchschollengebirgen entstehen können.
Horstscholle
Hebt sich eine Scholle gerade nach oben, also entlang vertikaler Verwerfungen, nennt man diese Scholle Horstscholle oder auch Horst.
Wenn eine Horstscholle entsteht, entsteht gleichzeitig direkt daneben oft ein sogenannter Graben.
Im Laufe der Zeit setzen sich darin oft Sedimente ab, wodurch sich der Graben "auffüllt" und sowohl der Horst als auch der Graben deshalb oft kaum zu erkennen ist.
Abbildung 2 : Bruchschollengebirge Horstscholle
In Abbildung 2 siehst du eine entlang der Verwerfungen vertikal nach oben verschobene Horstscholle.
Graben
Schiebt sich eine Scholle hingegen gerade nach unten, also ebenfalls entlang vertikaler Verwerfungen, nur in die entgegengesetzte Richtung, nennt man das einen Graben.
Ein solcher Graben wird oft von Sedimenten aufgefüllt und gleicht sich damit an die umliegenden, höheren Schollen an, wodurch auch ein Graben oft schwer zu erkennen ist.
Ein bekanntes Beispiel für einen solchen Graben ist der circa 40 Kilometer breite Oberrheingraben.
Abbildung 3: Bruchschollengebirge Graben
In Abbildung 3 erkennst du eine entlang der Verwerfungen vertikal nach unten verschobene Scholle. Dadurch entsteht der typische Graben im Bruchschollengebirge.
Pultscholle
Wirkt auf eine Scholle sehr starker, horizontaler Druck, also Druck von der Seite, und verläuft die Verwerfung an einer Seite der Scholle schräg, entsteht hier eine sogenannte Pultscholle.
Eine Pultscholle schiebt sich anfangs, genauso wie eine Horstscholle nach oben.
Durch die schräge Bruchlinie und den seitlichen Druck auf einer Seite der Scholle entsteht jedoch auf dieser einen Seite der Scholle starke Haftreibung, wodurch sich diese Seite der Scholle kaum verschieben kann.
Die andere Seite der Scholle kann sich jetzt also weiter nach oben schieben als die, an der Haftreibung wirkt, weshalb die Scholle kippt.
Man nennt eine Pultscholle deshalb auch oft Kippscholle.
Ein bekanntes Beispiel für ein Pultschollengebirge ist das Erzgebirge.
Abbildung 4: Bruchschollengebirge Pultscholle
Hier kannst du sehen, wie eine Pultscholle kippt und schief in der Ebene liegen bleibt.
Staffelbruch
Verlaufen mehrere, nebeneinanderliegende Verwerfungen parallel oder fast parallel, entsteht ein sogenannter Staffelbruch.
Die benachbarten Schollen verschieben sich hier entlang der (fast) parallelen Verwerfungen ebenfalls (fast) parallel in verschiedene Höhen, wodurch mehrere Stufen entstehen.
Staffelbrüche verlaufen meist treppenartig und entstehen oft an den Rändern von großen Gräben.
Abbildung 5: Bruchschollengebirge Staffelbruch
Hier siehst du einen typisch gebrochenen Staffelbruch. Die treppenartige Form findest du auch in der Natur, allerdings ist sie dort nicht so klar erkennbar wie in der Theorie.
Bruchschollengebirge – Relief
Das Relief, also die Form der Oberfläche, eines Bruchschollengebirges sieht nicht so aus, wie du dir wahrscheinlich ein typisches Gebirge, wie zum Beispiel die Alpen, vorstellst: hohe, spitze Gipfel, felsig und von Herbst bis Frühling oder sogar das ganze Jahr über voller Schnee und Eis. Das beschreibt nämlich das typische Relief eines Hochgebirges.
Das typische Relief eines Bruchschollengebirges sieht jedoch anders aus.
Erosion eines Bruchschollengebirges
Erosion beschreibt den Prozess der Abtragung von Gestein durch natürliche Einflüsse wie Wind, Regen, Frost und Schneeschmelze.
Dadurch, dass Bruchschollengebirge sehr alt sind, viel älter als etwa die Alpen, sind die Berge bereits seit Jahrtausenden Regen, Frost, Hagel oder Wind ausgesetzt, wodurch die oberen Gesteinsschichten abgetragen wurden und immer noch werden. Man nennt diesen Prozess auch Erosion.
Durch die Erosion erhält ein Bruchschollengebirge sein typisches abgerundetes, hügeliges Relief.
Sedimentation in Bruchschollengebirgen
Sedimentation ist die Ablagerung von natürlichen Materialien wie Gestein, Pflanzen- oder Tierresten oder Sand.
Neben der Erosion der oberen Gesteinsschichten, lagern sich zudem schon seit langer Zeit viele Sedimente ab und haben zum Beispiel große Gräben aufgefüllt, wodurch sich die Höhenunterschiede der einzelnen Schollen aneinander angeglichen haben und sich auch heute immer weiter angleichen.
Auch durch diese sogenannte Sedimentation, die Ablagerung von Materialien wie beispielsweise Gestein oder Sand, entsteht das typische abgeflachte, hügelige Relief eines Bruchschollengebirges.
Beispiele für Bruchschollengebirge in Deutschland
Damit du ein paar Beispiele für Bruchschollengebirge kennst, findest du hier eine Liste bekanntester deutscher Mittelgebirge, die typische Bruchschollengebirge sind.
Bruchschollengebirge – Das Wichtigste
- Grundlage für die Entstehung eines Bruchschollengebirges ist die variszische Orogenese, also die Bildung von Faltengebirgen, sogenannten Varisziden, im Paläozoikum.
- Bruchschollengebirge entstehen aus sehr hartem Gestein der deformierten Varisziden.
- Beim Prozess der Bruchtektonik zerbricht das harte Gestein durch Spannung, die durch Plattentektonik ausgelöst wird, in Schollen, auch Bruchschollen genannt.
- Die vielen Schollen verschieben sich gegeneinander, wodurch vier verschiedene Formen von Bruchschollengebirgen entstehen.
- Horstscholle
- Graben
- Pultscholle
- Staffelbruch
- Das typische Relief eines Bruchschollengebirges ist abgerundet, abgeflacht und hügelig.
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