Das vielfältig bunte und von der Brandung rundgeschliffene Strandgeröll an der Westküste der Südinsel Neuseelands ist ein Spiegelbild der geologischen Prozesse, die die vergletscherten Gipfel der neuseeländischen Südalpen vor 25 Millionen Jahren entstehen ließen. Doch die abenteuerliche Geschichte dieser Steine reicht weit über diesen Zeitraum hinaus. Sie lässt sich bis in das Devon vor 390 Millionen Jahren zurückverfolgen und führt uns in den Nordosten des heutigen Australiens, das zu dieser Zeit Teil des südlichen Großkontinents Gondwana war. Dort entstand entlang der Küste eines längst verschwundenen Urozeans ein hohes, vergletschertes Gebirge.
Aus den Verwitterungsprodukten dieses Gebirges bestehen die wunderschönen Gesteine am Strand von Gillespies Beach. Von hier aus ist der 3.724 Meter hohe Gipfel des Mount Cook gerade einmal 33 Kilometer entfernt. Diese Steine offenbaren uns die großen Gesteinskreisläufe unseres Planeten und sein ewiges Recycling, das erst im Verlauf von hunderten Millionen Jahren deutlich erkennbar wird. Das ehemalige Gebirge im Nordosten Gondwanas und die heutigen Südalpen trennen mehr als 3.500 Kilometer und ein ganzer Ozean, die Tasmansee. Wie konnten aus den Gesteinen des devonischen Gebirges 365 Millionen Jahre später die Südalpen entstehen? Von dieser Geschichte erzählen die durch die Brandung der Tasmansee perfekt gerundeten Steine am Strand von Gillespies Beach.
Im späten Devon vor 390 bis 370 Millionen Jahren, als die Panzerfische die Meere eroberten, entstand durch Kompression am östlichen Kontinentrand Gondwanas ein hohes, küstennahes Gebirge aus Granit. Magma drang aus der Tiefe empor und erstarrte langsam in der Erdkruste zu Granit. Der Abtragungsschutt dieses Gebirges gelangte während der nächsten 200 Millionen Jahre, bis an den Anfang der Kreidezeit, durch zahlreiche Flüsse in das angrenzende Meer und wurde dort als Geröll, Sand und Schlamm in gewaltigen Mengen auf dem flachen Kontinentalschelf abgelagert. Am zur Tiefsee abfallenden Kontinentalrand kam es durch die sich beständig ansammelnden Sedimente immer wieder zu Instabilitäten, die großräumige Hangrutschungen auslösten. Diese als Turbidite bezeichneten Unterwasserlawinen verfrachteten die Sedimentlast in die Tiefsee, wobei sich das Sediment in Lagen aus Geröll, Sand und Schlamm schichtete. Durch die Verfestigung dieses Gebirgsabtragungsschutts entstand ein grauer und gleichförmiger Sandstein namens Grauwacke, der zur Torlesse-Formation gehört und aus dem die heutigen Südalpen Neuseelands bestehen.
Vor 250 Millionen Jahren, gegen Ende der Permzeit, bildete sich vor der Ostküste Gondwanas ein vulkanischer Inselbogen. Dieser war das Resultat einer einsetzenden Subduktion vor der Ostküste Gondwanas. Subduktionszonen sind Tiefseegräben, in denen schwerer vulkanischer Ozeanboden unter den leichteren Kontinent abtaucht. In der Tiefe wird die ozeanische Platte aufgeschmolzen, das Magma steigt auf und in der Folge entsteht am Kontinent ein Bogen aus Vulkanen. Diese vulkanischen Gesteine und Sedimente gehören zur neuseeländischen Arc-Formation. Am Strand von Gillespies Beach vermischen sich die Gesteine der Torlesse- und Arc-Formationen miteinander.
Durch das fortwährende Abtauchen der ozeanischen Kruste unter den Ostrand Gondwanas gelangten die auf dem Tiefseeboden abgelagerten Grauwacken der Torlesse-Formation wie auf einem Förderband zurück in Richtung des Kontinents. Während der dichte und damit schwere vulkanische Ozeanboden in die Tiefe gezogen und aufgeschmolzen wurde, wurden die auf ihm lagernden, vergleichsweise leichten und wasserreichen Sedimente beim Prozess der Subduktion vom Ozeanboden abgeschabt. Da sie nicht mit subduziert wurden, lagerten sie sich am vulkanischen Inselbogen an. Die ersten Torlesse-Grauwacken erreichten den Tiefseegraben zu Beginn der Trias, zeitgleich mit dem Aufstieg der Dinosaurier. Am Ende der Trias vor 200 Millionen Jahren hatte sich entlang des Tiefseegrabens eine mehrere Dutzend Kilometer mächtige Abfolge von Grauwacken angelagert. Während der Jurazeit, bis vor 160 Millionen Jahren, entstand aus diesen ungeheuren Sedimentmengen durch die gewaltige Kompression am vulkanischen Inselbogen das Rangitata-Gebirge vor der Ostküste Gondwanas. Die Torlesse-Grauwacken wurden damit erneut zu einem Hochgebirge.
Durch die enorme Kompression verdickte sich die Erdkruste in dieser Region erheblich. Dadurch gerieten Teile der zuunterst liegenden Torlesse-Grauwacken bis in Tiefen von 100 Kilometern und erreichten damit den oberen Erdmantel. Bei Temperaturen von 350 bis 450 Grad Celsius und den enormen dort herrschenden Drücken veränderte sich das sandige Gefüge der einheitlichen Grauwacken in ein vollkommen neues Gestein namens Grau- und Grünschiefer. In diesem als Metamorphose bezeichneten Prozess der Gesteinsumwandlung durch Druck und Temperatur in der Tiefe der Erdkruste rekristallisierten die ehemals granitischen Sandkörner der Grauwacke zu wunderschön gebänderten Lagen aus hellem Feldspat und Quarz sowie dunklen Lagen aus Glimmern. Diese Glimmer können wiederum aus silbrigem Muskovit, schwarz glänzendem Biotit und grünen Chloriten bestehen. Dieses umgewandelte Gestein bildet den in den Südalpen häufig anzutreffenden Grauschiefer. Seltener mischten sich auch Sedimente vulkanischer Ausgangsgesteine wie der basaltische Ozeanboden mit den Grauwacken. Der Grünanteil dieser resultierenden Schiefer nimmt dann während der Metamorphose deutlich zu. Die eisenhaltigen grünen Minerale Chlorit, Epidot und Aktinolith verleihen dem Grünschiefer seine Farbe. Diese geologische Formation wird in den Südalpen Haast-Schiefer genannt.
Diese tief versenkten Grau- und Grünschiefer wurden während einer zweiten Gebirgshebungsphase im Jura und der frühen Kreidezeit an die Erdoberfläche gedrückt und in das Rangitata-Gebirge aus Grauwacke eingefaltet. Mit dem Ende der Subduktion endete die Kompression und damit auch die Gebirgsbildung. Die Berge wurden durch Wind und Wetter wieder abgetragen. Deren Sedimente gelangten wiederum durch Flüsse in den angrenzenden Ozean und wurden dort erneut abgelagert. Vor 100 Millionen Jahren, zur Blütezeit der Dinosaurier, bestand diese Landschaft aus einem erodierten Gebirge und ausgedehnten Flachländern mit üppigen Sümpfen und Wäldern.
Zu dieser Zeit trennte sich durch aufsteigendes Magma und die damit verbundene Spreizung der Ostrand Gondwanas vom Rest des Kontinents ab. Entlang dieser Naht drang Magma bis an die Oberfläche vor und Vulkane begannen auszubrechen. Beidseitig senkten sich die Kontinentränder ab. In diese sich immer weiter spreizende Senke aus vulkanischem Basalt drang vor 85 Millionen Jahren ein sich neu bildender Ozean in West-Ost-Richtung ein: die Tasmansee. Damit wurde Neuseeland erstmals zu einem eigenständigen Subkontinent. Vor 55 Millionen Jahren endete die Spreizung des Tasmansee-Ozeanbeckens wieder. Das erodierte Flachland Neuseelands und ein anhaltendes Absinken des Subkontinents hatten zur Folge, dass Neuseeland vor 30 Millionen Jahren bis auf wenige Inseln gänzlich im Meer versank. In der Folge bedeckten marine Sedimente das versunkene Land.
Seitdem befindet sich Neuseeland zwischen einer tektonischen Nahtstelle und ist dem gewaltigen Druck der sich bewegenden Australischen Platte im Westen und der Pazifischen Platte im Osten ausgesetzt. Vor etwa 25 Millionen Jahren begann sich die heutige Plattengrenze zwischen beiden Platten deutlich herauszubilden. Die Australische und die Pazifische Platte bewegen sich seither gegeneinander und erzeugen entlang Neuseelands gewaltige tektonische Kräfte. Das Abtauchen der Pazifischen Platte unter Neuseeland erzeugt die Vulkane der Nordinsel. Entlang der Ostküste der Südinsel besteht die Pazifische Platte dagegen aus kontinentaler Kruste. Die Kollision mit Neuseeland verursacht dort starke Stauchungen. Die Australische Platte schrammt dagegen in Süd-Nord-Richtung entlang der Westküste Neuseelands. Durch die gewaltigen, aus verschiedenen Richtungen auf Neuseeland wirkenden Drücke zerbrach der Subkontinent in Längsrichtung. Entlang der Alpinen Störung wird der Druck ausgeglichen und in der Folge erheben sich dort die Südalpen. Langsam wurde Neuseeland durch die Kompression wieder über den Meeresspiegel gehoben und die weichen marinen Sedimente wurden bis auf wenige Ausnahmen wieder abgetragen.
Mit der Bildung des Gebirges wurden die uralten Sedimente der Torlesse- und Arc-Formationen aus ihrer horizontalen Lage um mehr als 55 Grad aus der Horizontalen gekippt und dabei in unzählige Falten gelegt und übereinandergestapelt. Durch diesen Prozess bauen die Torlesse-Grauwacken die höchsten Gipfel der Südalpen auf, während in Richtung der Westküste die älteren und damit tiefer liegenden Sedimente der gebänderten Grau- und Grünschiefer zutage treten. Die Kollision hat die kontinentale Kruste Neuseelands um mehr als 120 Kilometer gestaucht. Diese Kompression verdickte die Kruste dadurch auf mehr als 45 Kilometer Mächtigkeit.
Seit den letzten 5 Millionen Jahren ist die Hebungsrate der Südalpen mit 10 bis 20 Millimetern pro Jahr extrem hoch. Die Südalpen gehören damit zu den heute am schnellsten wachsenden Bergen des Planeten. Während der letzten 5 Millionen Jahre wurden die Südalpen unglaubliche 20 Kilometer in die Höhe gedrückt. Das entspricht dem Sechsfachen der Höhe der heutigen höchsten Gipfel der Südalpen.
Der Grund, weshalb die Südalpen nicht 20 Kilometer in die Höhe ragen, ist die ebenfalls enorme Erosionsrate im nasskalten Hochgebirgsklima Neuseelands. Sie balanciert beinahe den Aufstieg des Gebirges, sodass die Gipfelregionen Höhen um 3.700 Meter erreichen. Den größten Anteil an dieser Erosion hat der Wasserkreislauf in Verbindung mit sehr viel Zeit. Wasser dringt in Spalten und Klüfte tief in das Gestein ein. Beim Gefrieren vergrößert es sein Volumen und lockert so den Fels. Zum Frostwechsel gesellt sich ergiebiger Schneefall an der Westseite der Berge, da die Südalpen die Westwinddrift der Tiefdruckgebiete als Nord-Süd-orientiertes Gebirge blockieren. Jedes Tiefdruckgebiet, das die Südalpen überquert, verliert seine Feuchtigkeit in Form von Schnee und Regen an der Westseite des Gebirges. Der Schnee wandelt sich zu Eis und das Eis wird zu Gletschern. Gletscher formen auf ihrem Weg ins Tal gratige Gipfel und schürfen tiefe U-förmige Täler aus. Dabei transportieren sie das blockartig gebrochene Gestein und Unmengen von Sand aller Korngrößen zu Tal. Die Schmelzwässer und Regenfälle in den tieferen Regionen der Südalpen übernehmen den Transport dieser Gesteine. Bäche und Flüsse formen tiefe V-förmig eingeschnittene Täler. So gelangt das Gestein nach einem nur 33 Kilometer langen Transportweg zurück in die Tasmansee.
Der Kreislauf des ewigen Recyclings der Gesteine schließt sich erneut. Die von der Brandung perfekt gerundeten Grauwacken und Schiefer mischen sich mit bunt gesprenkelten Graniten, reinweißen Quarzen und den schwarzen magmatisch-vulkanischen Porphyren mit ihren weißen und unregelmäßig geformten Feldspäten zu einer bunten Mischung aus Torlesse- und Arc-Rock-Gesteinen. Diese Steine waren bereits Teil von drei majestätischen Gebirgen, und sie werden wieder Teil eines Gebirges sein, in einer fernen Zukunft an einem anderen Ort.
Veränderung ist die einzige Konstante auf unserem Planeten. Die Gesteine der Erde tragen das Gedächtnis an diese Veränderungen in sich. Diese in die Gesteine geschriebenen Geschichten zu entschlüsseln, gehört zu den faszinierendsten wissenschaftlichen Abenteuern unserer Zeit. Schon in der Frühzeit der Menschheitsgeschichte sahen die Jäger und Sammler in jedem Tier, jeder Pflanze und jedem Stein eine individuelle Seele und ihre dazugehörige Geschichte. Wenn wir genau hinhören und hinfühlen, können wir das Flüstern der Steine hören und spüren.
