Talus (Geologie)

Begriff und Grundprinzip

Eine Schutthalde oder ein Talus ist ein fächerförmiger Körper aus Gesteinsschutt am Fuß von Steilhängen, Felstürmen oder Felswänden. Der Schutt wird vor allem durch Bergstürze, Steinschlag, Felsstürze und ähnliche gravitative Massenbewegungen abgelagert. Gravitative Massenbewegung bedeutet, dass die Schwerkraft der wichtigste Antrieb für Transport und Ablagerung ist.

Ein Talus unterscheidet sich vom Schwemmfächer: Wird das Material durch ein Fließgewässer antransportiert und abgelagert, spricht man nicht von Talus, sondern von einem Schwemmfächer.

Die Hangneigung eines Schuttkegels hängt vom jeweiligen Gestein und dessen Reibungswinkel ab. Sie liegt zwischen 26 und 42 Grad. Auch unter Wasser kann der Begriff Talus verwendet werden: Der biogene Bruch aus abgestorbenen Riffbildnern, zum Beispiel Korallen, am Fuß eines Riffs heißt ebenfalls Talus. Der von Riffschutt bedeckte Bereich wird Taluszone genannt. Auch dort erfolgt die Ablagerung bevorzugt gravitativ.

Material und Aufbau

In den Geowissenschaften bezeichnet Schutt ein Lockersediment aus meist unsortierten, kantigen Bruchstücken. Die Bruchstücke sind größer als zwei Millimeter und gehören damit zu den Psephiten. Psephite sind grobkörnige Sedimente.

Das Material stammt aus Verwitterung, Erosion oder Denudation an übersteilten Hängen und freien Felswänden. Verwitterung ist die Zersetzung oder Zerkleinerung von Gestein, Erosion der Abtrag durch äußere Kräfte, Denudation die flächenhafte Abtragung der Erdoberfläche. Durch Steinschlag, Felsstürze oder andere Massenbewegungen stürzt das Material frei fallend die Felsen hinab. Der Transport wird dabei durch Schwerkraft angetrieben.

Mit der Zeit sammelt sich am Fuß des Hanges oder der Felswand ein wachsender Schuttkörper. Die größten Bestandteile, also Blöcke, werden oft weiter transportiert und liegen deshalb meist im entfernteren Bereich des Schuttfächers. Der Grund ist, dass sie beim Sturz auf kleineren Korngrößen aufschwimmen können. Ein Schuttkörper, der überwiegend aus Blockschutt besteht, heißt Blockhalde. In engen Tälern und in Karen können sich die Schuttfüße der umliegenden Wände miteinander mischen.

Eine Quelle am Fuß einer Felswand kann von Schutt überdeckt sein. Wenn ihr Wasser erst am Rand des Talus wieder an die Oberfläche tritt, nennt man sie Schuttquelle.

Bildungsbedingungen

Tali entstehen besonders häufig in Hochgebirgen. Dort sind mechanische Verwitterungsprozesse wegen extremer Klimabedingungen wichtiger als in Mittelgebirgen. Ein typischer Prozess ist Frostsprengung: Wasser dringt in Gesteinsklüfte ein, gefriert, dehnt sich aus und sprengt dadurch Gesteinsteile ab.

Schuttfächer großer Bergformationen können sehr große Flächen bedecken und große Mächtigkeiten erreichen. Mächtigkeit bezeichnet hier die Dicke oder vertikale Ausdehnung einer Ablagerung.

Neben dem Klima sind die Materialeigenschaften des Gesteins entscheidend. Tali sind besonders ausgeprägt in Gebirgen aus sprödem Gestein, das scharfkantig bricht. Solches Gestein bildet Bruchsteine, die für die Entstehung stabiler und deutlich ausgeprägter Schutthalden wichtig sind.

Formen und Neigung

Die Geometrie eines Talus hängt davon ab, wie der Schutt gefördert und gespeist wird. Bei flächiger Förderung und linearer Speisung über eine Traufkante entstehen Schutthalden. Bei linearer Förderung in Steinschlagrinnen und punktueller Speisung an deren Mündungen entstehen Schuttkegel.

Die Form wird außerdem durch die Hangneigung der Halden bestimmt. Diese hängt vom Reibungswinkel beziehungsweise Böschungswinkel der Schuttmassen ab. Der Reibungswinkel beschreibt, wie steil eine Schutthalde werden kann, ohne dass sie abrutscht. Ein großer Reibungswinkel ermöglicht einen steilen Schutthang.

Der Reibungswinkel hängt von Form und Größe der Bruchstücke ab. Runde und glatte Formen verringern ihn, scharfkantige und raue Formen vergrößern ihn. Bei kleinen Korngrößen kann starke Durchnässung den Zusammenhalt, also die Kohäsion, mindern. Dadurch sinkt der Reibungswinkel.

Die Volumina von Schuttkörpern nahe am Wandfuß werden in der Regel überschätzt. Der untere Bereich einer Felswand ist durch den Sturzschutt vor atmosphärischer Witterung geschützt und verwittert deshalb langsamer. Mit der Zeit entsteht vor dem Wandfuß ein Felskern, auf dem die oberen Teile des Sturzschuttkörpers liegen.

Weitere Entwicklung

Ein Talus bedeckt den unteren Teil eines Berghanges, den Haldenhang. Dadurch schützt er diesen Bereich vor weiterer Verwitterung und Erosion. Für die Hangentwicklung ist das wichtig: Das obere Hanggebiet wird schneller erodiert als der bedeckte Haldenhang und zieht sich deshalb immer weiter zurück. In der Folge flacht sich das Relief des Hanges zunehmend ab.

Mit beginnender Verwitterung setzt auch die erste Phase der Bodenbildung ein. Es entsteht zunächst ein roher Boden, der Schuttboden oder Syrosem genannt wird. Unter geeigneten Bedingungen kann später Schuttvegetation aus Pionierpflanzen wachsen. Pionierpflanzen sind die ersten Pflanzen, die einen schwierigen Standort besiedeln. Ihre Wurzeln können zur Festigung des Talus beitragen.

Vor der stärkeren Besiedlung beginnt eine innere Differenzierung des Schuttkörpers. Je nach durchschnittlicher Größe der Schuttkomponenten entstehen an der Oberfläche Loben verschiedener Korngröße und unterschiedlicher Beweglichkeit. Unter einer hochbeweglichen Lockerschuttauflage sammelt sich feines Material an, das durch Verwitterung entstanden oder verspült worden ist. Dieses Feinmaterial dient als Ausgangsmaterial für die Bodenbildung.

In Loben mit sehr beweglichem Oberflächenschutt entwickelt sich schuttstauende Pioniervegetation nur langsam, weil Material häufig in Bewegung ist. Deshalb kann man aus dem Bewuchs eines Schuttkörpers nicht sicher auf das Alter seiner Oberfläche schließen.