Als die Flimser Sturzmasse auf die wassergesättigten Sedimente im Vorderrheintal traf, löste sie ein zweites katastrophales Ereignis mit ganz anderen Mechanismen aus: einen dichten Sedimentstrom. Seine Ablagerungen prägen die Landschaft von Bonaduz bis Chur – als Kiesebene und als markante Hügel, die Tumas.
Die Bonaduz-Formation
Bonaduz liegt auf einer Ebene aus speziellen Kiesen und Sanden, die von Hügeln überragt wird. Diese Sedimente – mit eingebetteten Blöcken von Bergsturztrümmern – werden formell als Bonaduz-Formation bezeichnet. In Kiesgruben sind rund 60 m aufgeschlossen, Bohrungen trafen entsprechendes Material bis in etwa 120 m Tiefe an.
Die Kiese und Sande haben besondere Merkmale:
- Sie sind völlig ungeschichtet.
- Sie sind aufwärts gradiert: Unten erreichen die grössten Komponenten über 10 cm, oben nur noch Feinkies bis Sand.
- Sie bilden für ein Lockergestein ungewöhnlich stabile, steile Wände.
- Sie enthalten fetzenartige Einschlüsse von gut geschichteten Seebodensedimenten, teils verbogen, teils mit eingepresstem Kies.
- Sie enthalten fast senkrechte Entwässerungsröhren ohne Feinmaterial – nach ihrem Erstbeschreiber (1968) «Pavoni-Röhren» genannt.
- Stellenweise sind 100 m grosse Schollen von Bergsturztrümmern eingestreut, die über die Kiese hinausragen.
Wie die Formation entstand
Nach heutiger Hypothese fuhr der Flimser Bergsturz in die Lockersedimente des Vorderrheintals – nacheiszeitliche Flusskiese und eiszeitliche Seesedimente. Wahrscheinlich bestand damals noch ein See, aufgestaut vom Riegel des Taminser Bergsturzes. Durch den Aufprall entstand ein Gemisch aus Sediment und Wasser, das seitlich verdrängt wurde und als «Gesteinsbrei» abfloss. Die Gradierung entstand durch das Absinken schwerer Partikel in der noch fliessenden Suspension; die Pavoni-Röhren bei der Setzung des wassergesättigten Breis.
Dem Gesteinsbrei dürfte eine Flutwelle vorausgegangen sein, deren Höhe auf über 100 m berechnet wurde (Schwenk 2017). Ihre Ablagerungen sind bei Tamins bis auf knapp 800 m ü. M. nachgewiesen (Scholz 2018).
Die Hauptmasse lagerte sich im Becken von Bonaduz/Rhäzüns ab. Ein Teil floss das Hinterrheintal hinauf ins Domleschg – die Formation ist dort fast bis Thusis nachgewiesen. Ein anderer Teil durchbrach den Taminser Bergsturzriegel und ist rheinabwärts bei Domat/Ems, Chur und bis in den Raum Landquart zu finden.
Tumas: die Hügel im Talboden
Tuma ist rätoromanisch und bedeutet «Hügel»; einzelne Hügel heissen auch Crest (länglicher, gratförmiger Hügel) oder Bot (Abhang). Typlokalität ist Domat/Ems; Tumas gibt es auch bei Felsberg, Chur und im Domleschg. Weltweit wird der Begriff «Toma» heute für isolierte Hügel aus Bergsturzmaterial verwendet.
Früher hielt man die Hügel für Reste einer zusammenhängenden Bergsturzmasse vom Calanda oder gar für ein tektonisches Fenster. Spätere Untersuchungen zeigten: Sie liegen als isolierte Schollen mit geringem Tiefgang (etwa 20–30 m) auf jungen Talsedimenten.
Die Tumas wurden vom dichten Sedimentstrom der Bonaduz-Formation transportiert – über mehrere Kilometer, ohne wesentlich durchmischt zu werden. Sie müssen in einem weitgehend laminaren Strom als zusammenhängende Schollen mitgeschwommen sein. Das Material stammt nur teilweise direkt vom Flimser Sturz (z. B. Bot Dagatg, Bot Tschavir und Bot Danis nordwestlich von Bonaduz); meist handelt es sich um remobilisiertes Material des Taminser Bergsturzes. Die Tuma bei Pardisla liegt rund 8 km, jene bei Rodels knapp 10 km von der Stirn der Hauptsturzmassen entfernt – sie müssen talaufwärts durch die Talenge zwischen Rhäzüns und Rothenbrunnen gespült worden sein.
Der genaue Fliessmechanismus des Sedimentstroms ist bis heute ungeklärt. Eine Hypothese (Calhoun & Clague 2018) geht von einem «hyperconcentrated flow» aus – einem weitgehend laminaren Suspensionsstrom sehr hoher Dichte. Mehr dazu unter Offene Fragen.
Quellen
- Calhoun, N. & Clague, J. J. (2018): Distinguishing between debris flows and hyperconcentrated flows: an example from the eastern Swiss Alps. Earth Surface Processes and Landforms. doi:10.1002/esp.4313
- Pavoni, N. (1968): Über die Entstehung der Kiesmassen im Bergsturzgebiet von Bonaduz-Reichenau (Graubünden). Eclogae Geol. Helv. 61/2, 494–500.
- Pfiffner, O. A. (2022): The Flims rock avalanche: structure and consequences. Swiss Journal of Geosciences 115, 24. doi:10.1186/s00015-022-00424-x
- Poschinger, A. v. & Kippel, Th. (2008): Alluvial deposits liquefied by the Flims rockslide. Geomorphology 103/1, 50–56.
- Poschinger, A. v. & Ruegg, Th. (2012): Die Churer Tomahügel, ein besonderes Zeugnis der Landschaftsgenese. Jber. Natf. Ges. Graubünden 117, 93–100.
- Scholz, D. (2018): Sedimentologische Rekonstruktion der Ausbruchsflut infolge des Flimser Bergsturzes in den potenziellen Bonaduzer See. Masterarbeit TU München.
- Schwenk, M. A. (2017): Sedimentological and geophysical analysis of rock-avalanche-related flooding deposits (Flims, CH). MSc-Arbeit LMU München.
- Wyss, R. & Wiederkehr, M. (2017): Blatt 1215 Thusis. Geologischer Atlas der Schweiz 1:25 000, Erläuterungen.