Schuttfächer

Durch Felsstürze entstandene typische Talus-Kegel in den kanadischen Rocky Mountains

Die Schutthalde oder der Talus (lat. für Fußknöchel, Pl.: Tali), auch als Geröllhalde, Schuttkegel, seltener Schuttfuß oder Schuttrampe bezeichnet, ist ein 26 bis 42 Grad steiler, fächerförmiger Körper aus Gesteinsschutt am Fuß von Steilhängen, Felstürmen oder Felswänden.

Der große Neigungsbereich ergibt sich aus dem jeweiligen Gestein und dessen Reibungswinkel.
Auch der biogene Bruch aus abgestorbenen Riffbildnern (z. B. Korallen) am Fuß eines Riffs wird als Talus bezeichnet, der mit Schutt bedeckte Bereich heißt Taluszone.

Entstehung und Aufbau des Talus

Unter Schutt wird in den Geowissenschaften ein Lockersediment aus meist unsortierten, kantigen Bruchstücken verstanden, die größer als zwei Millimeter sind und damit zu den Psephiten gehören. Das Material entstammt der Verwitterung und Erosion bzw. Denudation an übersteilten Hängen oder freien Felswänden. Es ist durch Steinschlag bzw. Felsstürze oder andere geologische Massenbewegungen in frei fallend die Felsen herabgestürzt ist und somit eine Form des gravitativen Transports.

Mit der Zeit bildet der Gesteinsschutt einen stetig wachsenden Schuttkörper am Fuß des Hanges oder der Felswand. Die größte Kornfraktion (Blöcke) lässt der geringere Krümmungswinkel ihrer Oberfläche bei ihrem Sturz auf kleineren Korngrößen aufschwimmen, darum werden sie weiter transportiert und liegen meist im entfernteren Bereich des Schuttfächers. Ein Schuttkörper, der überwiegend aus Blockschutt besteht, wird als Blockhalde bezeichnet. In engen Tälern und in Karen mischen sich die Schuttfüße der umliegenden Wände.

Eine von Schutt überdeckte Quelle am Fuß einer Felswand, deren Wasser erst am Rande des Talus zu Tage tritt, wird als Schuttquelle bezeichnet

Bildungsbedingungen

Schuttrampe am Fuß der Drei Zinnen, Blick auf die Nordseite

Tali finden sich als Ergebnis dieser Prozesse häufiger in Hoch- als in Mittelgebirgen, da hier mechanische Verwitterungsprozesse wie Frostsprengung infolge der extremen Klimabedingungen von größerer Bedeutung sind. Die Schuttfächer können eine Fläche von mehreren hundert Metern und Mächtigkeiten von über 10 Metern erreichen. Neben den klimatischen Bedingungen sind auch die Materialeigenschaften des Gesteins für die Bildung der Tali von Bedeutung. Sie treten besonders ausgeprägt in solchen Gebirgen auf, die aus spröden und somit scharfkantig brechendem Gestein bestehen. Ein Beispiel dafür sind die Drei Zinnen in den norditalienischen Sextener Dolomiten.

Die Geometrie des Schuttkörpers

Die Art in welcher der Schutt gefördert wird, bestimmt die Geometrie des Schuttkörpers. Flächige Förderung und lineare Speisung über eine Traufkante lassen Schutthalden entstehen, zur Bildung von Schuttkegeln kommt es bei linearer Förderung in Steinschlagrinnen und punktueller Speisung an deren Mündungen.

Die Form des Talus ist aber auch von der Hangneigung der Halden abhängig. Diese wird bestimmt vom Reibungswinkel bzw. Böschungswinkel der Schuttmassen. Er ist ein Maß dafür wie steil eine Schutthalde werden kann, ohne dass es zu Abrutschungen kommt; ein großer Reibungswinkel ermöglicht also die Bildung eines steilen Schutthanges. Der Reibungswinkel ist von Form und Größe der Bruchstücke abhängig: Runde, glatte Formen verringern den Reibungswinkel, scharfkantige, raue vergrößern ihn. Bei geringen Korngrößen bewirkt eine starke Durchnässung eine Minderung des Zusammenhalts (Kohäsion) des Materials und somit einen verringerten Reibungswinkel.

Die Volumina von wandfußnahen Schuttkörpern werden in der Regel überschätzt. Der untere Bereich einer Felswand ist durch den Sturzschutt atmosphärischen Witterungseinflüssen entzogen und verwittert daher langsamer. Mit der Zeit entsteht vor dem Wandfuß ein Felskern, dem die oberen Partien des Sturzschuttkörpers aufsitzen.

Die weitere Entwicklung

Da der Talus den unteren Teil des Berghanges, den Haldenhang, bedeckt, wird dieser vor weiterer Verwitterung und Erosion geschützt. Das prägt die weitere Hangentwicklung wesentlich: Das Hangobere wird rascher erodiert als der Haldenhang und zieht sich darum immer weiter zurück. Als Konsequenz flacht sich das Relief des Hanges zunehmend ab.

Mit Beginn der Verwitterung setzt die initiale Phase der Bodenbildung ein, und ein noch roher Boden, ein Schuttboden oder Syrosem, entsteht. Er kann bei geeigneten Bedingungen später von einer Schuttflurvegetation aus Pionierpflanzen besiedelt werden, die mit ihrem Wurzelwerk zur Festigung des Talus beitragen.

Zuvor beginnt jedoch die Phase der inneren Differenzierung: Je nach durchschnittlicher Größe der Schuttkomponenten bilden sich an der Oberfläche Loben verschiedener Korngröße und unterschiedlicher Mobilität. Unter der hochbeweglichen Lockerschuttauflage, deren Mächtigkeit abhängig von der durchschnittlichen Korngröße ist, reichert sich durch Verwitterung entstandenes oder verspültes Feinmaterial an, das als Ausgangsmaterial der einsetzenden Bodenbildung dient.

In Loben mit hochmobilem Oberflächenschutt kommt durch häufige Materialbewegungen schuttstauende Pioniervegetation naturgemäß nur langsam auf. Aus dem Bewuchs eines Schuttkörpers ist daher nicht zwingend auf das Alter seiner Oberfläche zu schließen.

Literatur

LOREK, D. (2004): Wand- und Gratentwicklung seit dem Spätglazial: ein Beitrag zur Landschaftsgeschichte in Graubünden. – 260 S.: Ill., graph. Darst., Kart., Fol.; Frankfurt (Main.

Weblinks

• Bild: Aufbau eines Riffkörpers mit Taluszone (auf Englisch)