Hitze, Regen und Frost verwitterten die Gesteine der Felswände in den Alpen. Bei Felsstürzen purzelten die Steine auf den Gletscher.  Die eisigen «Förderbänder» transportierten den Gesteinsschutt aus den Tälern in die Ebene. Dabei wurden die Steine zerkratzt und erstmals abgerundet. Die Schmelzwasserflüsse der Gletscher rollten die Steine im Flussbett bis in die Kiesgrube. Als aufeinander gestapelte, runde Steine bilden sie den eiszeitlichen Schotter.

Der Gesteinsschutt aus den Alpen wurde mit den eiszeitlichen Gletschern bis an die Hügelkette des Rooter- und Sonnenbergs transportiert. Einzelne Gletscherzungen zwängten sich durch die Täler des Rooterberges, auch durch das Götzental.

Die verwilderten Schmelzwasserflüsse rollten den Gesteinsschutt weiter nach Eschenbach und Ballwil. Die damalige Reuss floss durch das Seetal. Vor rund 20 000 Jahren, im Letzten Glazialen Maximum (LGM), stiess der Reussgletscher nochmals weit ins Mittelland vor und überfuhr den Schotter von Eschenbach und Ballwil.

Die ersten Kiesgruben eröffneten eine Sicht in den Boden. Die verschiedenen Schichten (Moränen, Schotter und Molassefels) konnten an den Kiesprofilen abgelesen werden.

Der eiszeitliche Schotter in Ballwil und Eschenbach wurden von den vorrückenden Gletschern während der letzten Eiszeit mehrmals überfahren. Über Ballwil und Eschenbach war das Eis der Gletscher mehrere 100 Meter mächtig.

Diese gewaltigen Eismassen drückten die durch die Schmelzwasserflüsse der Gletscher lose geschütteten Gerölle und Sande zusammen. Der Schotter wurde kompakt.

Zusätzlich strömte durch den eiszeitlichen Schotter in den letzten 80 000 bis 100 000 Jahren Wasser, welches sich als beliebtes Trinkwasser in den Grundwasserseen sammelte. Die in diesem Wasser gelösten Mineralien fällten aus und «zementierten» die losen Gerölle zusammen. In der Geologie wird dieser Prozess als Frühform von Gesteinsbildung (Diagenese) bezeichnet. Dabei werden durch chemische und physikalische Prozesse lose Sedimente in Festgestein umgewandelt (Lithifikation).

Dieser verkittete eiszeitliche Schotter hat zum Teil nagelfluhartiges Aussehen und ist sehr standfest. Nur Verwitterung durch Frost oder über die Kieswände hinabstürzendes Wasser können diese standfesten Kieswände erodieren.

Der Schotter wurde durch die Auflast des Gletschers stark verdichtet. Diese glaziale Vorbelastung (Überkonsolidation) erzeugte enorme Reibungskräfte zwischen den Steinen. Diese Reibungskräfte ermöglicht beim Kiesabbau beinahe senkrechte Kieswände.

Hulahula River im Arctic National Wildlife Refuge, Alaska. Foto: Martin Lötscher

Gelöste Mineralien im Wasser «verketten» die losen Gerölle der Schotter zusammen. Diese Zementation der einzelnen Komponenten gibt es in den meisten Sedimentgesteinen. Die Geologie bezeichnet dies als Diagenese. Durch weitere chemische und physikalische Prozesse (Druck und Hitze) werden lose Sedimente in Festgestein umgewandelt (Lithifikation).

Verkettung der Körner mit «Zementleim»

Das Konglomerat Nagelfluh ist ein Sedimentgestein. Nagelfluh ist wie Beton, nur stellt die Nagelfluh die Natur her. Ähnlich wie beim Beton werden die oft runden Gesteinskomponenten miteinander verkittet (zementiert).

Im Beton dient der Zement als Kette oder Bindemittel. Der Beton ist ein industriell hergestelltes Sedimentgestein.