Zur Geologie Der Norischen Decke Nordwestlich Von Kalwang (Eisenerzer Alpen, Steirische Grauwackenzone/Österreich)
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Jb. Geol. B.-A. ISSN 0016-7800 Band 133 S.345-363 Wien, August 1990 Zur Geologie der Norischen Decke nordwestlich von Kalwang (Eisenerzer Alpen, Steirische Grauwackenzone/Österreich) Von JÖRG LOESCHKE, THOMAS KRETZSCHMAR, VERA LANGER & MARTIN STRECK') Mit 18 Abbildungen Steiermark Nördliche Grauwackenzone Eisenerzer Alpen Norische Decke Stratigraphie Österreichische Kartei: 50.000 Petrographie 81a/l 131 Geochemie Inhalt Zusammenfassung 345 Abstract 345 1. Einleitung 346 2. Stratigraphie und Petrographie 348 2.1. Grünschiefer-Serie 348 2.2. Kalwanger Gneis-Konglomerat 348 2.3. Metapyroklastite 351 2.4. Metaklastite 352 2.5. Blasseneck-"Porphyroid" 352 2.5.1. Schwermineral-Analysen des Blasseneck-"Porphyroids" 353 2.6. Metamorphose ' 353 3. Geochemie 354 4. Geotektonische Schlußfolgerungen 356 Dank 362 Literatur 362 Zusammenfassung ge geotektonische Position des Blasseneck"Porphyrqids" ist nicht eindeutig zu klären, da rezente kalkalkalische, interme- Die geologische Neuaufnahme eines 40 km2 großen Gebie- diäre bis saure Vulkanite einerseits an konvergierenden Plat- tes in der Norischen Decke nordwestlich von Kalwang (Steier- tengrenzen, andererseits aber auch im Rückland von konver- mark) erbrachte folgende, Ergebnisse: An der Basis der Nori- gierenden Plattengrenzen ("Back-Arc"-Bereich) auftreten. schen Decke tritt eine Grünschiefer-Serie auf, in deren höhe- Eine echte kontinentale Rift-Situation kann für den Blassen- ren Anteil das Kalwanger Gneis-Konglomerat eingeschaltet eCk-"Porphyroid" ausgeschlossen werden. ist. Dieses Konglomerat stellt kein Transgressions-Konglome- Es wird diskutiert, ob der Blasseneck-"Porphyroid" zu einer rat dar, sondern ist sedimentologisch eher mit Rutsch-Kon- Zeit gebildet wurde, als sich die plattentektonische Situation glomeraten, Tilliten oder aus Eisbergen ausgeschmolzenen von einem Einengungsregime, das im Prä-Oberordoviz Geröllen ("dropstones") zu vergleichen. Das Alter der Grün- herrschte, zu einem Dehnungsregime umstellte, welches sich schiefer-Serie und des Kalwanger Gneiskonglomerates muß im Silur und Devon in weiten Teilen der Ostalpen nachweisen bis auf weiteres aufgrund tektonischer Komplikationen an der läßt. Ähnliche, wenn auch nicht direkt vergleichbare Situatio- Basis der Norischen Decke als unbekannt gelten. nen sind aus der "Basin and Range" Provinz und aus dem Die Schichtfolge über dem Kalwanger Gneiskonglomerat Perm der Südalpen bekannt. und unter dem Blasseneck-"Porphyroid" enthält Metaklastite und Meta-Pyroklastite. Letztere sind auf vulkanische Ereignis- se zurückzuführen, die vor dem Ereignis des Blasseneck- "Porphyroids" stattfanden. Der Blasseneck-"Porphyroid" wird als Ablagerung von Asche-Strömen (= Ignimbrite, "pumice The Geology of the Noric Nappe flow deposits") gedeutet, an die sich die Bildung einer großen NW of Kalwang Caldera anschloß. Er hat eine vorwiegend kalkalkalische Zu- (Eisenerz Alps, Styrian Graywacke Zone/Austria) sammensetzung und enthält dazitische, rhyodazitische und rhyolithische Pyroklastika. Ganz untergeordnet kommen auch Abstract mild-alkalische Vulkanite wie Trachyandesite vor. Die ehemali- New geological mapping of an area covering 40 km2 of parts of the Noric Nappe northwest of Kalwang (Styria) yield- *) Anschrift der Verfasser: Prof. Dr. JOERGLOESCHKE,Dipl.- ed the following results: At the base of the Noric Nappe a Geol. THOMASKRETZSCHMAR,Dipl.-Geol. VERALANGER,Dipl.- greenschist series occurs, in the higher part of which the Geol. MARTINSTRECK,Institut für Geologie und Paläontolo- Gneiss Conglomerate of Kalwang is intercalated. This conglo- gie, Universität Tübingen, Sigwartstraße 10, 0-7400 Tübin- merate does not represent a conglomerate at the base of a gen 1, BRO. marine transgression above an angular unconformity, but is 345 similar to debris flows, tillites or dropstones in its sedimento- SCHÖNLAUB (1982) eingehend beschrieben. Dort sind logical features. The age of the greenschist series and the auch die älteren Arbeiten zitiert, so daß hier darauf hin- Gneiss Conglomerate of Kalwang must remain unknown to gewiesen werden kann. Anlaß zu den Untersuchungen date, due to the complicated tectonic situation at the base of the Noric Nappe. gab einmal der Blasseneck-"Porphyroid" (HEINISCH, The sequence above the Gneiss Conglomerate of Kalwang 1981; NIEVOLL, 1983). dessen geochemische Zusam- and below the Blasseneck-"Pophyroid" contains meta-clastic mensetzung genauer untersucht werden sollte, und and meta-pyroclastic rocks. The last ones are due to volcanic zum anderen das Kalwanger Gneiskonglomerat (DAU- eruptions which took place before the event of the Blassen- RER & SCHÖNLAUB 1978). das nach NEUBAUER(1985) ein eck-"Porphyroid". The Blasseneck-"Porphyroid" is interpreted as pumice flow deposit (ignimbrite) followed by the formation TransgressionsKonglomerat über einer prä-oberordovi- of a big caldera. It has mainly a calc-alcaline composition and zischen Diskordanz darstellen soll. Aus den Untersu- contains dacitic, rhyodacitic and rhyolitic pyroclastic rocks. chungen sollten paläogeographische und geotektoni- Mildly alkaline volcanic rocks such as trachyandesites occur sche Schlußfolgerungen für die oberordovizische Situa- only in minor amounts. The palaeotectonic position of the tion in den Ostalpen gezogen werden, da Zweifel daran Blasseneck-"Porphyroid" cannot be unequivocally clarified bestanden, daß das Ereignis der Eruption des Blasse- because recent calc-alkaline, intermediate to acidic volcanic rocks occur on the one hand on convergent plate boundaries, neck-"Porphyroids" einem Ritt-Ereignis zuzuordnen ist but on the other hand also in back-arc areas. (HEINISCH & SCHMIDT 1982) und daß das Kalwanger However, the Blasseneck-"Porphyroid" cannot have been Gneiskonglomerat tatsächlich ein Transgressions-Kon- formed in a typical continental rift situation. glomerat im klassischen Sinne darstellt. It is discussed whether the Blasseneck-"Porphyroid" was formed during a time when the plate tectonic situation chang- Gesteine der Veitscher Decke wurden zwar auch be- ed from a compressive regime which prevailed in the Pre-Up- arbeitet, werden aber hier nicht referiert, da eine mo- per Ordovician, to a tensional regime which can be substan- derne Bearbeitung zur Neugliederung der Veitscher tiated for the Silurian and the Devonian in the Eastern Alps. Similar, but not directly comparable situations are known from Decke von RATSCHBACHER(1984) vorliegt. the Basin and Range Province and from the Permian of the Das Untersuchungsgebiet liegt nordwestlich von Kal- Southern Alps. wang (Abb. 1) und reicht vom Langteichengraben bis zum Leobner (Abb. 2). Es wurde ein Gebiet von ca. 40 km2 im Maßstab 1 : 10.000 kartiert. Diese Kartierungen 1. Einleitung wurden im Rahmen von drei Diplomarbeiten durchge- führt (KRETZSCHMAR, 1989; LANGER, 1987; STRECK, Die geologischen Verhältnisse des Norischen Dek- 1989), die von J. LOESCHKEvergeben und betreut wur- kensystems in den Eisenerzer Alpen wurden zuletzt von den. I I o Hieflau I I Ö Admant N°lrd I ~l ich e Eiseneroz~ a. l k alp e n ,.-/"--r/'":M__-#4 I "'" _~'7 i r-- ....r- /' ~ ~ 1_=__ '--.. (If1r~ .~ .........., :~~~:/::.~~..n. ~~. ':'::;-" I~ ..,....:...:..:..,:.:.;;. .-'-- .r II.~ Q}I ..:..~.~.I ~ ..... .....:.:'.:.::}~. I I ."t.,...;.:...", I 1---- - Altpaläozoikum der N Quartär ::':"..:.":".:.:.::.: Zentralpines I . ~':': ".: I D D Nari schen Decke ~... ::.:: .: Mesozoikum -- - --' Inneralpines Arbeits - Basis - Kristallin Mitte lostal pines 1=-:.-:~I Tertiär I~I EB Kristallin gebiet Nördliche Karbon der Unterostalpines r [[]] Kalkalpen ITillIIIJ Veitscher Decke 1+ +1 Kristallin I I 110km Abb.1. Geologische Karte der Umgebung des Untersuchungsgebietes. Vereinfacht nach SCHONLAUB (1982). 346 :;< 1;; E l;; "0; !li C> c: ~ca ca :.::: c: o > .s:: Sen CI>~ "g c:~ "- CI> e c: s:> o CI> -' "g c: :s c: :I CI> s:> ca a c: CI> .s:: u "0; c;, c: ca -' c: CI> .s:: u en "~ N CI> -'" U CI> C c: CI> .s:: u .~en Z "g c: :s l;; .c: u :«; .l!l .... "0; -«l > a:J o c: 'E.." ~ ~ > 15 ~ .. I ! ;; ;; ~ ~ .. ::Ii ~ ~ I ;<.. "e l;; ;; >-' I !* ::Ii N i ~ I i cl! IIImIillllIEJ I!I!III.Em ~ 347 2. Stratigraphie Profil 1 und 2), der eine starke tektonische Durchbewe- und Petrographie gung an der Basis der Karbonatabfolge im W des Un- tersuchungsgebietes beweist. Dieser Bewegungshori- Die Abfolge der tiefsten Teile des Norischen Decken- zont setzt sich vermutlich nach E hin noch bis zu Profil systems nordwestlich von Kalwang beginnt mit einer 5 der Abbildung 3 fort und klingt dann in östlicher Grünschiefer-Serie, die über der Basis-Überschiebung Richtung aus, so daß die vollständigste stratigraphi- der Norischen Decke einsetzt (Abb. 2, 3, 4). In den hö- sche Abfolge im Hangenden des Blasseneck-"Porphy- heren Teil dieser Grünschiefer-Serie ist das Kalwanger roids" wohl in Profil 6 (Abb. 3) am Achnerkuchel zu se- Gneis-Konglomerat eingeschaltet (Abb. 3, Profil. 5). hen ist. Darüber folgen ein Glimmer-Marmor-Band, Meta-Kla- Im folgenden werden die einzelnen Schichtglieder stite, ein dünner kieseliger Magnetit-Spessartin-Hori- der Norischen Decke petrographisch kurz beschrieben: zont (SCHAFFER& TARKIAN,1984) und ein Grünschiefer- band, das von weiteren Metaklastiten und einer mäch- tigen Meta-Pyroklastit-Serie überlagert wird (Abb. 3, 2.1. Grünschiefer-Serie Profil 7; Abb. 4). Über diesen Meta-Pyroklastiten folgen mächtige Meta-Klastite. Darüber liegt dann der Blas- Die Grünschiefer-Serie ist im Kurzteichenbachtal seneck-"Porphyroid", der von Schiefern, Quarziten und westlich des Jagdhauses Don (Abb. 4) in einer Mäch- Karbonaten