Kristallingeologische Neubearbeitung Des Südlichen Ödenburger Gebirges, Burgenland (Österreich)
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Kristallingeologische Neubearbeitung des südlichen Ödenburger Gebirges, Burgenland (Österreich) 151 Seiten, 69 Abbildungen, 9 Tabellen, 1 Beilage eingereicht von Erich Draganits Diplomarbeit zur Erlangung des akademischen Grades „Magister der Naturwissenschaften“ an der Formal- und Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Wien Wien, Mai 1996 „Ein Haufen Steine hört in dem Augenblick auf, ein Haufen Steine zu sein, wo ein Mensch ihn betrachtet und eine Kathedrale darin sieht.“ Antoine de Saint-Exupery Typische Aufschlußsituation im Ödenburger Gebirge. Inhaltsverzeichnis I Dank III Abkürzungen IV 1. Zusammenfassung 1 Abstract 2 Összefoglalás 3 2. Einleitung 5 2.1. Aufgabenstellung 5 2.2. Geographischer Überblick 5 2.3. Geologischer Überblick 6 3. Kartierungsergebnisse und Petrographie 9 3.1. Allgemeines 9 3.2. Quartär 10 3.3. Tertiär 10 3.4. Sopron Serie (Grobgneiseinheit) 14 3.4.1. Mu-Chl-Gr-Schiefer 14 3.4.1.1. Mu-Chl-Gr-Schiefer mit Pseudomorphosen 15 3.4.2. Amphibolit 23 3.4.3. Mittelkörniger AlkF-Plag-Mu-Gr-Orthogneis 26 3.4.4. Grobkörniger AlkF-Plag-Chl-Bio-Gr-Orthogneis 33 3.4.5. Mu-Lbgt-Schiefer (Leukophyllit) 35 3.4.6. Dist-Lbgt-Quarzit 37 3.4.7. Pegmatite 39 3.5. Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie 39 3.5.1. Bio-And-Sill-Schiefer 39 3.5.2. Bio-Ser-Sill-Schiefer 43 3.5.3. Bio-Ser-Chltd-Gr-Schiefer 45 3.5.4. Chl-Ser-Gr-Schiefer 47 3.5.5. Gr-Bio-Fels 50 3.5.6. Pegmatite 51 4. Granattypologie 55 4.1. Allgemeines 55 4.2. Granate der Sopron Serie 55 4.2.1. Optische Erscheinung 55 4.2.2. Granatchemie 58 4.3. Granate der Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie 60 4.3.1. Optische Erscheinung 60 4.3.2. Granatchemie 61 I 5. Mineralchemie 63 5.1. Allgemeines 63 5.2. Sopron Serie 64 5.2.1. Mu-Chl-Gr-Schiefer mit Pseudomorphosen 64 5.2.2. Amphibolit 67 5.2.3. Mittelkörniger AlkF-Plag-Mu-Gr-Orthogneis 69 5.3. Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie 70 5.3.1. Bio-Ser-Sill-Schiefer 70 6. Gesteinschemie 87 6.1. Allgemeines 87 6.2. Geochemie der einzelnen Lithologien 87 7. Isotopengeologie 98 7.1. Allgemeines 98 7.2. Rb/Sr System 100 7.2.1. Sopron Serie 100 7.2.2. Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie 101 7.3. 40Ar/39Ar System 103 7.3.1. Sopron Serie 103 7.3.2. Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie 103 8. Metamorphose 109 8.1. Allgemeines 109 8.2. Metamorphose in der Sopron Serie 110 8.2.1. Prä-alpine Metamorphose 110 8.2.2. Alpine Metamorphose 111 8.3. Metamorphose in der Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie 114 8.3.1. Prä-alpine Metamorphose 114 8.3.2. Alpine Metamorphose 116 8.4. Metamorphose-Bedingungen 117 8.5. Diskussion der Metamorphosegeschichte 122 9. Strukturgeologie 126 9.1. Allgemeines 126 9.2. Duktile Strukturen 126 9.3. Spröde Strukturen 131 10. Anmerkungen 135 11. Literatur 136 Lebenslauf 149 Anhang 150 Beilagen 151 II Dank An erster Stelle gilt großer Dank meinen Eltern, die mir durch ihre Großzügigkeit und ihr Vertrauen in mich, das Studium ermöglichten. Ao.Prof. M. Thöni danke ich für die Betreuung der Diplomarbeit. Mit viel Geduld und Übersicht nahm er sich meiner Probleme an. In Diskussionen zeigte er stets neue Ideen und Aspekte auf und führte mich so in die Vielschichtigkeit wissenschaftlicher Arbeit ein. Ao.Prof. W. Frank danke ich für die Hilfestellung am Ar/Ar-Meßgerät und für Diskus- sionen, bei denen ich viel von seiner Kenntnis der Regionalgeologie profitierte. Frau Ing. M. Jelenc verdanke ich die chemische Aufbereitung und Messung der Rb/Sr- Proben. Dr. B. Grasemann war ein ständiger Ansprechpartner in strukturgeologischen Fragen, anscheinend unüberwindbare software-Probleme, die mich hie und da zur Verzweiflung brachten, löste er mühelos. AoProf. W. Piller und Ch. Baal unterstützten mich substantiell bei der Ansprache der Karbonate. Bei der Burgenländischen Landesregierung. bedanke ich mich für eine finanzielle Unter- stützung der Geländearbeit. Dr. K. Balogh (Debrecen), Dr. I. Dunkl (Tübingen), der auch die Zusammenfassung in das Ungarische übersetzte, und Dr. M. Putis (Bratislava) danke ich für die Bereitstellung unpublizierter Daten. Von Dr. J. Ivancsics (Hungarian Geological Survey in Sopron) und Dr. G. Lelkes-Felvári (Hungarian Geological Institut in Budapest) erhielt ich viel Unterstützung beim Vergleich der Geologie meines Kartierungsgebietes mit dem ungarischen Teil des Ödenburger Gebirge, ebenso verdanke ich Dr. A. Pahr wichtige Hinweise über großräumige lithologische Zusammenhänge. O.Prof. W. Richter ermöglichte mir die Präparation und RFA-Messung meiner Chemie- Proben am Inst. f. Petrologie in Wien, o.Prof. V. Höck verhalf mir zu Mikrosondenunter- suchungen am Inst. f. Geologie in Salzburg. Ihnen beiden sowie P. Nagel (Wien) und Mag. D. Topa (Salzburg), die mich vor Ort betreuten, sei an dieser Stelle gedankt. Mag. Ruth Dörler danke ich für ihre unglaubliche Geduld mit der sie über die viele Zeit hinwegsieht, die ich mit der Geologie verbringe und für die sorgfältige Korrektur dieser Arbeit. Auf keinen Fall vergessen will ich meine StudienkollegInnen. Sie waren zwar Anlaß für unzählige Aktivitäten weit ab jeder Wissenschaft, aber sie halfen mir stets weiter, wenn ich es notwendig hatte, und noch weitaus wichtiger verdanke ich ihrer Originalität und Freundschaft meine Freude am Studium. III Abkürzungen Minerale weitere Abkürzungen Ab Albit BB Bildbreite Akz Akzessorien L Lineation AlkF Alkali-Feldspat NM Neckenmarkt Alm Almandin =N parallele Polarisatoren Amp Amphibol +N gekreuzte Polarisatoren An Anorthit Si internes Schieferungsgefüge And Andalusit Se externes Schieferungsgefüge Ap Apatit S metamorphe Schieferung Bio Biotit SS sedimentäre Schieferung Cc Calcit WR whole rock Chl Chlorit Chltd Chloritoid Cord Cordierit Dist Disthen Ep Epidot Gr Granat Gros Grossular Hb Hornblende Hgl Hellglimmer Ilm Ilmenit Kzoi Klinozoisit Lbgt Leuchtenbergit LOI loss on ignition Mikro Mikroklin Mu Muskovit O-Gneis Orthogneis opP opake Phase Ort Orthit Plag Plagioklas Pyr Pyrop Qu Quarz Rut Rutil Ser Serizit Sill Sillimanit Stau Staurolith Tit Titanit Turm Turmalin Zirk Zirkon Zois Zoisit IV 1. Zusammenfassung Aus dem ungarischen Teil des Ödenburger Gebirges sind seit mehreren Jahren And- führende Gesteine bekannt, für die ein prä-alpines Alter angenommen wird. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Fortsetzung dieser Serien auf österreichischem Gebiet und besonders deren Stellung zum Unterostalpin dieses Raumes. Zur besseren Unterscheidung werden die Lithologien mit relativ gut erhaltenem prä- alpinem Mineralbestand als Óbrennberg-Kaltes Bründl Serie (ÓKB) vom restlichen Kristallin des Ödenburger Gebirges, das im folgenden als Sopron Serie bezeichnet wird, abgetrennt. SOPRON SERIE: Relativ monotone, diaphthoritische Glimmerschiefer mit variablen Qu- Gehalten nehmen flächenmäßig die wichtigste Stellung ein. Kennzeichnend für sie ist das vollständige Fehlen von Karbonat und das häufige Auftreten von rechteckigen bis rautenförmigen Pseudomorphosen nach Stau. Diese Pseudomorphosen, die in seltenen Fällen noch reliktischen Stau enthalten können, bestehen heute, je nach der alpinen Überprägung, aus Ser, aus Ser mit Chltd oder sehr selten aus Dist. In diese Glimmerschiefer sind gering mächtige, Kzoi reiche, selten Gr führende Amphibolit-Körper konkordant eingeschaltet, die manchmal noch eine meta-gabbroide Textur erkennen lassen. Bei den Amphibolen handelt es sich zum überwiegenden Teil um Akt mit tschermakitischer Hb am Rand. Charakteristischer Grobgneis mit bis zu 3 cm großen AlkF-Porphyroblasten ist lediglich am S-Rand des Kristallins in einem schmalen, NW-SE streichenden Bereich zu finden. Wesentlich häufiger tritt ein sehr einheitlicher, mittelkörniger Orthogneis auf, der zum Grobgneis keinerlei Übergänge aufweist. Diese gut geschieferten Gesteine bestehen aus perthitischen AlkF, Ab-reichem Plag, Mu, Qu, reliktischem Bio, sowie akzessorisch aus Gr, Zirk und relativ viel Ap. An Bewegungszonen im Kontaktbereich zwischen Glimmerschiefer und mittelkörnigem Orthogneis tritt Leukophyllit auf. ÓBRENNBERG-KALTES BRÜNDL SERIE: Feldgeologisch lassen sich die Gesteine dieser Serie durch ihren Bio-Reichtum und ihre Mangel an Chl und Gr relativ leicht von der Sopron Serie trennen. Bio-Ser-Chltd-Gr-Schiefer stellen über weite Strecken die häufigsten Gesteine innerhalb der ÓKB-Serie dar. Charakteristisch für sie ist das Auftreten von linsigen Haufen, bestehend aus unorientiertem, blassem Chltd und/oder Dist. Dabei könnte es sich um Pseudomorphosen nach And (Dist-reichen Haufen) beziehungsweise nach Stau (Chltd- reiche Haufen) handeln, worauf einige wenige Relikte dieser Minerale innerhalb der Pseudomorphosen hindeuten. Bio-And-Sill-Schiefer stellen jene Lithologie dar, in der der prä-alpine Mineralbestand am besten erhalten ist. Poikiloblastischer And wird in diesen Gesteinen bis zu 6 mm groß und ist im Aufschluß-, oft sogar im Dünnschliffmaßstab recht unterschiedlich gut erhalten. Meist finden sich randliche Umwandlungen zu kleinen, rechteckigen Dist-Leistchen, die häufig bis zu einer vollstängigen, flächigen Umwandlung des And zu unorientiert wachsendem Ky führen können. In Gesteinen, wo der And gut erhalten ist, treten alle drei Al2SiO5-Modifikationen metastabil nebeneinander auf und Gr fehlt in diesen Proben vollständig. Stau ist ausschließlich reliktisch als Einschluß in And erhalten. ERGEBNISSE: Die Gr in der Sopron Serie sind auffällig größer als jene der ÓKB-Serie und im Gegensatz zu diesen optisch zweiphasig, mit einem einschlußarmen Kern, der von der jüngeren Gr-Generation durch einen Pigmentsaum getrennt ist. Diese Zweiphasigkeit 1 bestätigt sich auch in Mikrosondenprofilen, mit einem Mn-reichen, Fe-armen Kern und einem Mn-armen