8. 40 Ar/ 39 Ar-Altersdatierungen an detritischen Muskoviten
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8. 40Ar/39Ar-Altersdatierungen an detritischen Muskoviten 40 Ar/39Ar-Altersdatierungen wurden an insgesamt 25 Proben durchgeführt (Anhang 4, Tabelle 1). Davon stammen 20 aus dem Paläozoikum der NGZ und den KA sowie fünf aus den postvariscischen Deckschichten beider Arbeitsgebiete. Aus jeder Probe wurden mehrere detritische Muskovit-Einzelkörner datiert. Mit deren Hilfe sollte festgestellt werden, ob die Detritusalter der Muskovite innerhalb einer Probe variieren und ob in der stratigraphischen Abfolge Änderungen festzustellen sind. Diese Untersuchungen geben die Möglichkeit, Informationen über die Abkühlungsalter der unbekannten Liefergebiete zu erhalten. Die Schließungstemperatur für eine Ar-Diffusion in Hellglimmern beträgt 350420°C (VON EYNATTEN & WIJBRANS 2003). Somit kann der Abkühlungszeitpunkt nach der letzten grünschiefermetamorphen Überprägung oder einem magmatischen Ereignis datiert werden. Da die eigenen Proben variscisch und/oder alpidisch nur schwach metamorph überprägt wurden (siehe Kap. 3) und dabei die entsprechende Schließungstemperatur der Muskovite für das K-Ar-Isotopensystem nicht überschritten wurde, kann davon ausgegangen werden, dass die ermittelten 40Ar/39Ar-Detritusalter das Alter der entsprechenden Liefergebiete aufzeigen. Dies konnte bereits in einer Pilotstudie von PANWITZ (1999) für das Untersuchungsgebiet der NGZ nachgewiesen werden. Die 40Ar/39Ar-Altersdatierungen wurden in zwei verschiedenen Labors durchgeführt, am Institut für Geologie und Paläontologie der Paris-Lodron-Universität in Salzburg und der Faculteit der Aard- en Levenswetenschappen der Vrije Universiteit in Amsterdam. Alle Messungen erfolgten nach entsprechender Einarbeitung in beiden Labors von der Autorin selbst. 8.1. Grundlagen zur 40Ar/39Ar-Altersdatierung Im Folgenden wird ein allgemeiner Überblick zu Altersdatierung von Gesteinen und Mineralen gegeben. Daran anschließend wird die in vorliegender Arbeit verwendete Methode der 40 Ar/39Ar-Altersdatierung erläutert. Beides kann nur in kurzer knapper Form wiedergegeben werden. Für ausführliche Informationen sei unter anderen auf ATTENDORN & BOWEN (1997) und MCDOUGALL & HARRISON (1999) verwiesen. 8.1.1. Allgemeine physikalische Grundlage von Altersdatierungen Eine absolute Altersdatierung beruht auf dem radioaktiven Zerfall eines instabilen bzw. radioaktiven Isotops. Dabei wandeln sich spontan Atomkerne unter Aussenden von radioaktiven Strahlen in andere Atomkerne um. Dieser Vorgang ist druck- und temperaturunabhängig. Ein Element besteht in der Regel aus mehreren Isotopen, die sich aufgrund verschiedener Neutronen-Anzahl in ihren Atomgewichten unterscheiden. Einige dieser natürlich vorkommenden Isotope sind instabil. Sie zerfallen mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit in einer ganz bestimmten Zeit entweder in ein anderes stabiles Isotop des gleichen Elements oder in ein neues Element. Dabei wird radioaktive Strahlung frei. Das kann a-Strahlung sein, die aus HeliumKernen (2 Protonen u. 2 Neutronen) besteht, b-Strahlung, die Elektronen aussendet und eine sehr kurzwellige elektromagnetische g-Strahlung, die als Begleiterscheinung der beiden anderen auftritt. Solche natürlichen radioaktiven Zerfälle nutzt man zur absoluten Altersbestimmung. Wurde während der Bildung eines Gesteins oder Minerals ein radioaktives Isotop (Mutterisotop) ein92 gebaut, dann kann aus dem Vergleich seiner Menge mit der des durch radioaktiven Zerfall aus ihm entstandenen stabilen Isotops (Tochterisotop) das Alter ermittelt werden. Voraussetzung ist, dass nach der Gesteins- oder Mineralbildung keines der entsprechenden Isotope entweichen konnte oder zusätzlich eingebaut wurde. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn sich nach der Schließungstemperatur eines Minerals oder Gesteins ein geschlossenes System für die jeweiligen Isotopenpaare eingestellt hat. Auf die zu diesem Zeitpunkt („Zeitpunkt 0“) vorhandene Menge radioaktiver Atomkerne kann die jeweilige Menge der durch den Zerfall entstandenen Tochterisotope bezogen werden und daraus die seither vergangene Zeit, also das Alter der Gesteine oder Minerale, ermittelt werden. Voraussetzung ist, dass die Halbwertszeit (t1/2) und die Zerfallskonstante (l) des radioaktiven Isotops bekannt sind. Da die Anzahl der radioaktiven Atomkerne nicht geradlinig sondern exponentiell abnimmt, gilt folgendes Zerfallsgesetz: N = N0 · e(—lt) N = Anzahl der unzerfallenen radioaktiven Kerne N0 = Anzahl der radioaktiven Kerne in einem Mineral nach Durchlaufen der Schließungstemperatur (Zeitpunkt Null) l = Zerfallskonstante des radioaktiven Kerns t = Zeit, die seit dem Zeitpunkt Null vergangen ist Zum Zeitpunkt Null ist N = N0; in der folgenden Zeit zerfallen die Mutterisotope (N) in ihre Tochterisotope (D); deren Summe entspricht demnach der Anzahl N0: N0 = N + D Setzt man diese Summe in oben angeführter Gleichung ein, so erhält man: N = (N + D) · e(—lt) Nach Umformen der Gleichung durch das Einsetzen des natürlichen Logarithmus erhält man die Grundgleichung, die in der Geochronologie verwendet wird: 8.1.2. 40 Ar/39Ar-Altersdatierung Die 40Ar/39Ar-Datierung ist eine etwas abgewandelte Methode der konventionellen K-ArAltersdatierung. Prinzipiell beruhen beide Methoden auf dem Zerfall des in den entsprechenden Gesteinen und Mineralen enthaltenen natürlichen radioaktiven Kalium-Isotops 40K, welches mit einer Halbwertszeit von 1,25 · 109 Jahren = 1,25 Ga (MCDOUGALL & HARRISON 1999) in die stabilen Isotope 40Ar und 40Ca zerfällt (Abb. 8-1). Während dieses kombinierten 93 Zerfalls wird b-Strahlung und elektromagnetische g-Strahlung frei. Nur das Tochterisotop 40 Ar* wird zur K-Ar-Datierung verwendet (40K -> 40Ar*). Bei der K-Ar-Datierung benötigt man relativ viel Probenmaterial, da K und Ar in separierten Anteilen bestimmt und gemessen werden. Dafür sind genaue Mengen, z.B. Gew-% oder Mol%, an 40K und 40Ar* nötig, was jeweils separate Analysen-Fehlerberechnungen erfordert. Eventuell auftretende Proben-Inhomogenitäten können „verfälschte“ Altersdaten durch unvollständige Erfassung der Isotope zur Folge haben. Diese Schwierigkeiten werden mit der 40 Ar/39Ar-Variante der K-Ar-Technik umgangen, da hierbei ausschließlich Ar-Isotopen-Verhältnisse gemessen werden. Für die 40Ar/39Ar-Datierung müssen die Proben zuvor in einem Kernreaktor bestrahlt werden, um das stabile Isotop 39K durch Neutronenbeschuss in das instabile Isotop 39ArK umzuwandeln (39K –> 39ArK). Nach der Bestrahlung wird das 40Ar*/39ArK-Verhältnis bestimmt. Dieses ist dem 40Ar*/40KVerhältnis und damit auch dem Alter der Probe proportional. 40 Ar*/39ArK ~ 40 Ar*/40K ~ Alter der Probe Der angegebene Zusammenhang besteht deshalb, weil sich das 39ArK aus der Menge des vor der Neutronenbestrahlung in der Probe enthaltenen 39K ergibt. Das 39ArK ist damit proportional zum 39K. Letzteres wiederum bildet in terrestrischen Gesteinen mit dem 40K ein festes Verhältnis (40K/39K = konstant). Deshalb kann über die Messung des 39ArK indirekt das 40K, also das N des K-Ar-Isotopensystems, gemessen werden. Die Menge an produziertem 39ArK ist von verschiedenen Bestrahlungsparametern wie der Energie des Neutronenstrahls, Bestrahlungsdauer und vielen anderen Faktoren im Reaktor abhängig. Um ein möglichst korrektes 40Ar/39Ar-Alter der unbekannten Proben zu erhalten, müssen daher alle Bestrahlungsparameter exakt bekannt sein. Diese werden über gleichzeitig mitbestrahlte Standardproben mit bekanntem Alter ermittelt. Aus deren 40Ar*/39ArK-Verhältnis und dem Alter wird der J-Wert, ein dimensionsloser bestrahlungsbezogener Parameter, ermittelt. Die Standardprobe kann also als Neutronendosimeter (MCDOUGALL & HARRISON, 1999) betrachtet werden, die man auch als Monitor bezeichnet. Der J-Wert geht zusammen mit dem ermittelten 40Ar*/39ArK-Verhältnis der unbekannten Probe und der Zerfallskonstante l für 40K (5,543 ± 0,010 · 10-10 a-1, STEIGER & JÄGER, 1977) in die Altersgleichung mit ein: Während der Bestrahlung können die für die Altersberechnung benötigten Ar-Isotope gleichzeitig auch aus den Elementen Ca, K, Cl und Ar produziert werden (Abb. 8-1). Je nach Zusammensetzung der zu untersuchenden Probe sind dafür zusätzliche Korrekturen erforderlich. 94 Abb. 8-1: Dunkelgraue Rechtecke: Mutterisotop (40K) und Tochterisotop (40Ar) des K-Ar-Isotopensystems; einige natürlich auftretende Isotope der Elemente Cl, Ar, K und Ca (hellgraue Rechtecke) und einige durch die Neutronenbestrahlung entstandene Isotope, die für die 40Ar/39Ar-Datierung von Bedeutung sind (weiße Rechtecke); für alle instabilen Isotope ist die Halbwertszeit und die Richtung angegeben, in welches stabile Isotop sie zerfallen (MCDOUGALL & HARRISON 1999). Die zu datierenden Gesteine oder Minerale müssen ausreichend Kalium enthalten. Dieses besteht aus drei natürlichen K-Isotopen 39K, 40K und 41K. Da nach der Neutronenbestrahlung für die Altersdatierung die Intensitäten der fünf Ar-Isotope 36Ar, 37Ar, 38Ar, 39Ar und 40Ar gemessen werden müssen, soll an dieser Stelle kurz deren Auftreten bzw. Entstehung erläutert werden. Die stabilen Isotope 36Ar, 38Ar und 40Ar sind die drei natürlich vorkommenden Ar-Isotope. Die instabilen Isotope 37Ar und 39Ar entstehen ausschließlich durch den Bestrahlungsprozess im Kernreaktor; 37Ar vor allem aus 40Ca und das 39Ar vor allem aus 39K (dies ist gleichzeitig auch die erwünschte Reaktion). Es treten während der Bestrahlung noch einige tausend andere Kernreaktionen auf (DALLMEYER 1979), bei denen u.a. die stabilen Isotope 36Ar, 38Ar und 40Ar entstehen können. Da letztere vorrangig aus Ca-Isotopen gebildet werden, muss dies bei Anwesenheit von Ca in der zu messenden Probe zusätzlich bei der Altersberechnung berücksichtigt werden. Daneben können auch aus Kalium verschiedene Ar-Isotope produziert werden. Um die für die Datierung nicht benötigte und störende Menge an Ar-Zwischenzerfalls-Isotope heraus rechnen zu können, ist eine Korrektur nötig. Die Produktion von 38Ar aus Kalium ist unbedeutend (ATTENDORN & BOWEN 1997) und muss nicht korrigiert werden. Für 36Ar, 37Ar, 39 Ar und 40Ar werden vier Korrekturfaktoren mit Hilfe unterschiedlicher Ar-Verhältnisse bestimmt, die nach der Messung zur Berechnung des Alters berücksichtigt werden müssen. Dies sind (36Ar/37Ar)Ca, (39Ar/37Ar)Ca, (40Ar/39Ar)K und (40Ar/39Ar)K - wovon die Ar-Isotope in den ersten zwei genannten Verhältnissen aus Ca und in letztgenannten aus K entstanden. Diese Korrekturfaktoren hängen von der Bestrahlungsintensität bzw. der Neutronenflussdichte eines Reaktors ab und können deshalb für jeden Reaktor sowie der Position der Proben im Reaktor ganz verschieden sein. Dieses Problem wird, wie bereits oben beschrieben, durch mitbestrahlte Standardproben gelöst. Das in der Probe gemessene 40Ar ist zum einen das Zerfallsprodukt des 40K, kann aber auch aus der Atmosphäre stammen. Deshalb muss das in den Proben und Standards eingebaute atmosphärische 40Ar vom gemessenen 40Ar subtrahiert werden, um eine Verfälschung des 95 Alters zu vermeiden. Dies geschieht über das 40Ar/36Ar-Verhältnis in der heutigen Atmosphäre. Es beträgt nach STEIGER & JÄGER (1977) 295.5 und wird in die Altersberechnung mit einbezogen (Formel nach MCDOUGALL & HARRISON 1999): 40 Ar*/ 39Ar = (40Arm – 295,5 · 36Arm) / 39Arm m = gemessene Isotope 8.2. Analytik Aus jeder der 25 Proben wurden von ca. 10 - 20 einzelnen Muskoviten die 40Ar/39Ar-Alter bestimmt. Insgesamt konnten 271 interpretierbare 40Ar/39Ar-Alterdaten ermittelt werden. Die Größe der detritischen Muskovite schwankte zwischen 150 µm und maximal 250 µm. Die Messungen erfolgten nach einer Neutronenbestrahlung in einem Gas-Massenspektrometer (MS) mit Laserablation. 8.2.1. Probenvorbereitung Aus den hergestellten Hellglimmer-Konzentraten (siehe Kap. 6) wurden von jeder Probe etwa 20-50 Muskovite unter dem Binokular von Hand herausgepickt und in Alufolie verpackt. Diese kleinen Alufolie-Päckchen mussten verschlossen und in ein Glasröhrchen gegeben werden. Zwischen jede vierte bis fünfte unbekannte Probe kam eine in Cu-Folie verpackte Standardprobe. Als Standard wurden Sanidine vom Drachenfels (Siebengebirge, Deutschland) verwendet, deren K-Ar-Alter 25,25 ± 0,05 Ma beträgt. Das Glasröhrchen wurde anschließend zugeschmolzen (Abb. 8-2). Abb. 8-2: Glasröhrchen nach der Befüllung mit Proben (Alu-Folie) und Standards (Cu-Folie). 96 Dieses Probenröhrchen wurde anschließend dem Neutronenbeschuss eines Kernreaktors ausgesetzt. Um eine möglichst gleichmäßige Bestrahlung zu gewährleisten, mussten die Röhrchen während des Neutronenbeschusses langsam gedreht werden. Abhängig vom Kaliumgehalt im Probenmaterial, der Größe und dem zu erwartenden Alter wird die Bestrahlungsdauer festgelegt, um unerwünschte Zwischenreaktionen und damit die „Abkühlzeit“ nach der Bestrahlung möglichst gering zu halten. Die in dieser Arbeit untersuchten Muskovitproben wurden ca. 24 Stunden bestrahlt und mussten mindestens vier Wochen „abkühlen“, bevor die Ar-Messungen ausgeführt werden konnten. Zur Durchführung der Messungen wurden die Proben aus der Alufolie entpackt und auf einen runden Aluminium-Probenträger übertragen (Abb. 8-3). Dieser besteht aus mehreren kleinen Löchern von ca. 3 mm Durchmesser, in welche die einzelnen Muskovite und Standardminerale gefüllt wurden. Anschließend wurde dieser Probenträger in die Probenkammer des ArMassenspektrometers (MS) gebracht. Abb. 8-3: Probenträger, der nach Befüllung mit Proben- und Standardmineralen in die Probenkammer des MS gebracht wird. 8.2.2. Messbedingungen Die Messung und Aufzeichnung der fünf Ar-Isotope, 36Ar, 37Ar, 38Ar, 39Ar und 40Ar, erfolgte in einem MS, das ausschließlich für die Ar-Isotopie genutzt wird. Sowohl im Labor ARGONAUT der Universität Salzburg als auch dem Geochronologie-Labor der Vrije Universiteit Amsterdam wurden die Proben mit einem defokussierten Laser aufgeheizt und verdampft. Dafür musste in der Probenkammer ein Hochvakuum (im Bereich 10-8 bis 10-9 mbar) erzeugt 97 werden. Die Aufheizung der Proben dauerte ca. 45 bis 60 Sekunden. Anschließend wurde das erzeugte Ar-Gas in ein Leitungssystem gepumpt, darin vorgereinigt und in einer Ionisierungskammer ionisiert. Dadurch erhielten die Ar-Isotope eine elektrische Ladung und konnten durch das elektromagnetische Feld des Magneten im MS beschleunigt und nach ihrer jeweiligen Masse getrennt werden. Die Aufzeichnung der einzelnen Ar-Isotope erfolgte in einem Multikollektor-System. Die Skizze in Abb. 8-4 zeigt ganz schematisch die Funktionsweise einer Laser-Mikroanalyse zur Ar-Massenspektrometrie. Abb. 8-4: Skizze zum Prinzip der 40Ar/39Ar-Altersdatierung in einem Massenspektrometer mit Laserablation (Text und Zeichnung etwas verändert nach einem unveröffentl. Poster von HANDLER, R. aus dem Ar-Labor ARGONAUT der Uni Salzburg). Ab dem Zeitpunkt des Einlasses des ionisierten Ar-Gasgemisches in das MS wurden die Intensitäten aller fünf Ar-Isotope mehrmals gemessen und aufgezeichnet. Daraus konnten im Folgenden die Isotop-Verhältnisse und damit das Alter der Proben bestimmt werden. Jedes einzelne Proben- und Standardmineral erfuhr einen separaten Messvorgang, der von der Laseraufheizung bis zur Aufzeichnung aller fünf Ar-Isotope ca. 35 Minuten dauerte. Nach jeder vierten bis fünften Probe erfolge auf gleiche Weise eine Leermessung (blank). Diese Werte dienten der Aufzeichnung von Verunreinigungen in der Probenkammer, den Gasextraktionsleitungen und dem MS. Sie wurden von den darauf folgenden Proben- und Standardmesswerten sowie deren Untergrundwerten subtrahiert. 8.2.3. Auswertung Der erste Auswertungsschritt beginnt mit der Aufzeichnung und Regression der fünf Ar-Isotope. Hier werden die Peakintensitäten, angegeben in Volt, gegen die seit dem Einlass des Probengases in das Massenspektrometer verstrichene Zeit, aufgetragen. Diese IntensitätenDiagramme (Abb. 8-5) bilden die Grundlage zur weiteren Auswertung der Messdaten und anschließender Berechnung des absoluten 40Ar/39Ar-Alters einer Probe. Proben-, Standardund Untergrundwerte sind nach diesem Schritt bereits blank-korrigiert. 98 Abb. 8-5: Beispiel eines Intensitäten-Diagramms für das 40Ar-Isotop (Labor ARGONAUT, Salzburg); x-Achse = verstrichene Zeit in Sekunden seit dem Gaseinlass in das MS, y-Achse = gemessene Intensitäten in Volt; über die Messpunkte wird eine Regressionskurve oder Gerade gelegt. Mit Hilfe der gemessenen 40Ar*/39ArK-Verhältnisse der Standards wurden die J-Werte bestimmt. Zur Berechnung der 40Ar/39Ar-Alter geht der ermittelte J-Wert, die vergangene Zeit seit dem Ende der Bestrahlung bis zur Messung, Korrekturfaktoren für verschiedene Zwischenzerfallsprodukte, das atmosphärische 40Ar/36Ar(a)-Verhältnis, die Zerfallskonstante des 40 K und das Alter des Standards mit ein. Der angegebene Fehler aller Altersdaten liegt innerhalb 1s. Dies gibt zu 68% Wahrscheinlichkeit an, dass der angegebene Fehler die Standardabweichung des jeweils berechneten Alters ist; dieses also innerhalb des angegebenen s zu 68% Sicherheit den korrekten Wert hat (TAYLOR 1997). Der Wert der Abweichung vom angegeben Alterswert ergibt sich aus der Summe der Fehler aller zugrunde gelegten Parameter zur 40Ar/39Ar-Altersdatierung. Dazu gehören alle analytischen und systematischen (intern und extern) Fehler. Die Berechnung der 40Ar/39Ar-Alter sowie die für die Ermittlung des absoluten Fehlers benutzten Formeln erfolgte im Labor ARGONAUT, Salzburg, in einem von HANDLER (2002, unveröff.) erstellten Microsoft Excel®-Arbeitsblatt (4. Version). Dieses Arbeitsblatt folgt den Berechnungsschritten und Formeln zur 40Ar/39Ar-Datierung aus MCDOUGALL & HARRISON (1999). Im Geochronologie-Labor der Vrije Universiteit Amsterdam wurde zur 40Ar/39Ar-Altersdatierung und der Fehlerermittlung das Programm ArArCALC verwendet, das von KOPPERS (2002) als eine Mikrosoft Excel® 97-2000-XP Anwendung erstellt wurde. 8.3. Ergebnisse Von den insgesamt 273 ermittelten 40Ar/39Ar-Muskovitaltern blieben aufgrund messtechnisch bedingter Unsicherheiten ca. 20 Daten uninterpretierbar. Alle Analysenergebnisse sind in Anhang 4, Tabelle 2 aufgelistet und die in Diagrammen dargestellten einzelnen 40Ar/39Ar99 Alter jeder Probe wurden im Anhang 5 hinzugefügt. Zur Auswertung der Ergebnisse wurden die 40Ar/39Ar-Alter in Wahrscheinlichkeits-Diagrammen aufgetragen. Sie ermöglichen die Darstellung der verschiedenen Alterspopulationen in einer Probe, was bei vielen Einzelkornanalysen besonders effektiv ist (MCINTOSH 2003). Dabei werden die 40Ar/39Ar-Alter (x-Achse) gegen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens bestimmter Alterspopulationen (y-Achse) aufgetragen. Dieser Wahrscheinlichkeit liegt eine statistische Funktion zugrunde (cumulative probability function) mit deren Hilfe eine Verteilungskurve erstellt werden kann (MANDEL 1984). In dieser Kurve sind die Fehler der 40Ar/39Ar-Alter mit berücksichtigt. Für Aussagen über die stratigraphische Einordnung und Interpretation der Altersdaten wurde die Internationale Stratigraphische Karte der INTERNATIONAL COMMISSION ON STRATIGRAPHY (2003) zugrunde gelegt. 8.3.1. Vorbemerkung Um ein besseres Verständnis für die Darstellung und Auswertung der ermittelten 40Ar/39ArAlter zu erhalten, müssen den Ergebnissen einige wesentliche Erklärungen vorangestellt werden. Gesteine oder Minerale können nach ihrer Bildung durch Diffusionsvorgänge radiogenes Argon (40ArR) aufnehmen oder verlieren. Dies würde zu einer „Verfälschung“ der eigentlichen Schließungsalter führen. Wird 40ArR in das Gestein und/oder Mineral aufgenommen und eingebaut, dann spricht man von Überschuss (Excess) Argon (40ArE). Dies kann z.B. durch Aktivierung von Flüssigkeitseinschlüssen im Mineral oder durch Aufnahme von diffundiertem 40 ArR aus anderen Mineralen, die in tieferen Krustenbereichen oder der Umgebung eines Plutons höheren Temperaturen ausgesetzt waren, passieren. Infolge dessen ergibt sich für die analysierte Probe ein scheinbar höheres 40Ar/39Ar-Alter. Die Prozesse, die zum 40ArE in einem Mineral führen, sind noch nicht umfassend genug verstanden. Experimentell konnte aber gezeigt werden, dass verschiedene Minerale unterschiedlich anfällig für 40ArE sind. Vor allem in Biotit, Plagioklas, Alkalifeldspat, Pyroxen und magmatisch gebildeter Hornblende wurde 40 ArE beobachtet. In Hellglimmern konnte 40ArE nur in reinen Phengiten aus Ultrahochdruckund Hochdruck-Gesteinen festgestellt werden. In magmatisch und niedrig- bis mittelgradig metamorphen Muskoviten hingegen wird das Vorhandensein von 40ArE ausgeschlossen (MCDOUGALL & HARRISON 1999). Da in den eigenen Glimmerproben keine echten Hochdruckglimmer nachgewiesen werden konnten (siehe Kap. 7), ist darin auch das Vorhandensein von 40ArE auszuschließen. Der Verlust von 40ArR in einem Mineral wird meist als Funktion von Temperatur, Zeit und Korngröße untersucht und beschrieben (MCDOUGALL & HARRISON 1999). Ursache sind auch hier thermische Ereignisse die das K/Ar-Isotopensytem in einem Mineral zurücksetzen. Als Folge davon werden 40Ar/39Ar-Alter ermittelt die scheinbar jünger als der Zeitpunkt der Bildung bzw. der Abkühlung des Minerals sind. Ein vollständiges Zurücksetzen von Muskovit in Sedimentgesteinen ist unwahrscheinlich. Selbst in mehrphasig geprägten metamorphen Komplexen hat sich gezeigt, dass kein Muskovit vollständig zurückgesetzt wurde, selbst bei Temperaturen über 500 °C (WIJBRANS & MCDOUGALL 1986). Eventuelle Ar-Verluste oder das Vorhandensein von 40ArE in den Mineralproben können nur anhand von Altersspektren und dazu erstellten Isochronen sichtbar gemacht werden. Dafür ist eine schrittweise Erhitzung (incremental heating analysis) der Proben nötig. Sind die Alter der einzelnen Schritte deutlich verschieden, dann liegt ein gestörtes Spektrum vor (Abb. 8-6 (a)). Dies ist in der Regel die Folge von einem oder mehreren Ar-Verlusten oder 40ArE über einen geologischen Zeitraum. Um dies sichtbar zu machen wird eine inverse Isochrone (Abb. 8-6 100 (b)) erstellt, wo die 39Ar/40Ar-Verhältnisse (x-Achse) gegen die 36Ar/40Ar-Verhältnisse (y-Achse) der einzelnen Schritte aufgetragen werden. Die Isochrone definiert eine Gerade, deren Steigung die Altersinformation der einzelnen Freilassungsschritte enthält. Abb. 8-6: Beispiel eines gestörten Altersspektrums (a) der schrittweisen Erhitzung eines Biotits; die davon ermittelten inversen Isochronen (b) beschreiben zwei verschiedene Komponenten an 40ArE, Zahlen an den Isochronen geben die jeweiligen 40Ar/36Ar-Verhältnisse an (MCDOUGALL & HARRISON 1999). Ist eine Probe ungestört, dann liegt der Schnittpunkt dieser Geraden mit der y-Achse im 40 Ar/36Ar-Verhältnis der heutigen Atmosphäre (295,5). Dies entspricht bei der Darstallung als inverse Isochrone dem Wert von 0,0034. Ergeben sich ein oder mehrere davon abweichende Schnittpunkte der durch die Punkte gelegten Geraden mit der y-Achse, so fanden Ar-Verluste (< 295,5) oder der Einbau von 40ArE (> 295,5) statt. Solche Isochronen Analysen sind vor allem bei jungen oder K-armen Proben sinnvoll. Für Proben, die ein höheres Alter als Mesozoikum haben, sind Isochronen Analysen von geringer Bedeutung (MCINTOSH et al., 2003), da sie relativ viel 40ArR enthalten. Die Punkte clustern dann wegen ihres geringen 36 Ar/40Ar-Verhältnisses alle nahe der x-Achse. Damit ist die Isochrone schlecht definiert. Dies trifft für die eigenen Proben in vorliegender Arbeit zu (Abb. 8-7). Darüber hinaus würden sich die eigenen Proben nicht für incremental heating Experimente eignen, da die einzelnen Hellglimmer zu klein und dünn sind, um in jedem Freilassungsschritt genügend Ar-Gas zu erhalten. Hellglimmerkonzentrate, bestehend aus mehreren Individuen einer Probe, wurden aus der NGZ bereits von PANWITZ (1999) mit der incremental heating Methode untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass die erhaltenen Altersspektren immer ein ungleichmäßiges Verteilungsmuster zeigten und nur selten ein Plateau definiert werden konnte (Abb. 8-8). Ursache dafür sind die unterschiedlichen Muskovitalter, was Einzelkorn-Analysen der gleichen Proben ergaben. Aussagen über Ar-Verluste oder der Einbau von 40ArE konnten also auch so nicht getroffen werden. 101 Abb. 8-7: Punkt-Cluster der Probe CP-4-02 nahe der x-Achse, die inverse Isochrone ist damit schlecht definiert. Abb. 8-8: Beispiele für gestörte Altersspektren von incremental heating Analysen an Mehrkornpräparaten detritischer Hellglimmer der NGZ (PANWITZ 1999). 8.3.2. Detritische Muskovite der Nördlichen Grauwackenzone Im Folgenden werden die 40Ar/39Ar-Muskovitalter aus den Proben der NGZ profilweise, wie in Kapitel 4 beschrieben, dargestellt. Damit sollen Gemeinsamkeiten und Unterschiede des Detritusalters zwischen den stratigraphischen Abfolgen besser zum Ausdruck gebracht werden. Innerhalb der Profile werden die Proben vom stratigraphisch Ältesten zum stratigraphisch Jüngsten erläutert. 102 Profil Saalbach – Schattberg – Klingler Kar – Hochsonnberg Die untersuchten Proben aus diesem Profil wurden im Bereich des Klingler Kars zwischen 1950 m und 2085 m ü.NN und im Umfeld des Schattberges zwischen 1950 m und 2097 m ü.NN entnommen (Siehe Kapitel 4). Klingler Kar (Abb. 8-9) Die stratigraphisch älteste Probe stellt der Metasiltstein CP-9-00 aus der LöhnersbachFormation dar. Er wurde aus dem Liegenden der obersilurisch/unterdevonischen KlinglerKar-Formation entnommen. Aus dem Hangenden der Klingler-Kar-Formation wurden die Metasandsteine CP-10-00, CP-11-00, CP-12-00 und CP-13-00 der Schattberg-Formation entnommen. CP-11-00 ist eine Sandsteinkomponente aus einer Megabrekzienlage; CP-12-00 und CP-13-00 stellen in diesem Bereich die stratigraphisch höchstmöglichen Proben dar. Die 40Ar/39Ar-Datierungen aller fünf Proben des Klingler Kars ergaben fast ausschließlich neoproterozoische Alter (82% der insgesamt 45 Muskovitdaten). Die Alterswerte sind gewichtet auf eine Zeitspanne zwischen 600 und 700 Ma und werden damit in das Cryogen (600 - 850 Ma), mittleres Neoproterozoikum, eingeordnet. Ganz vereinzelt sind noch ältere mesoproterozoische Muskovite sowie jüngere kambrische, ordovizische und karbone Muskovite enthalten. In Probe CP-9-00 aus der Löhnersbach-Formation ist der älteste enthaltene detritische Muskovit mit 924 ± 8 Ma in das untere Neoproterozoikum, Tonian, und der jüngste mit 528 ± 5 Ma in das Unterkambrium einzuordnen. Alle anderen Altersdaten schwanken zwischen 590 ± 9 Ma und 683 ± 6 Ma und sind damit in das obere Neoproterozoikum (Ediacaran) und Cryogen zu stellen. Die unmittelbar aus dem Hangenden der obersilurisch/unterdevonischen Klingler-Kar-Formation entnommene Probe, CP-10-00, enthält ausschließlich Muskovite aus dem Ediacaran und Cryogen. Die Alterswerte variieren zwischen 582 ± 6 Ma und 710 ± 6 Ma. Die Sandsteinkomponente aus der Megabrekzie, CP-11-00, enthält einen einzigen Muskovit aus dem Mittelkambrium mit einem Alterswert von 510 ± 5 Ma. Alle anderen zeigen ausschließlich Altersdaten von 605 ±6 Ma bis 670 ± 6 Ma, sind also in das Cryogen einzuordnen. In einer der beiden stratigraphisch jüngsten Proben, CP-13-00, wurden ebenfalls nur Muskovite aus dem Ediacaran und Cryogen nachgewiesen. Deren Alterswerte variieren zwischen 582 ± 5 Ma und 658 ± 6 Ma. Die Probe CP-12-00 zeigt im Gegensatz zu allen anderen in diesem Profil untersuchten Proben ein breiteres Altersspektrum. Ein einzelner Muskovit ergab mit 1282 ± 61 Ma ein mesoproterozoisches Alter. Drei Muskovite zeigen mit ihren jeweils am besten geschätzten Werten (= Alterswerte ohne Fehler) neoproterozoische Alter (568 ± 36 Ma, 592 ± 99 Ma und 605 ± 231 Ma). Zwei Muskovite mit 40Ar/39Ar-Alter von 492 ± 75 Ma und 506 ± 67 Ma sind ohne Berücksichtigung ihrer Fehler dem Kambrium zuzuordnen, zwei weitere mit 450 ± 71 Ma und 479 ± 94 Ma dem Ordovizium und ein Muskovit mit 386 ± 97 Ma dem Devon. Drei Muskovite mit 40Ar/39Ar-Alter von 330 ± 32 Ma, 348 ± 82 Ma und 358 ± 178 Ma sind ohne Berücksichtung ihrer Fehler dem Unterkarbon zuzuordnen. Die großen Unsicherheiten (= Fehlerbreiten) der 40Ar/39Ar-Altersdaten (siehe Anhang 5) resultieren vor allem daraus, dass die detritischen Muskovite sehr dünn waren und relativ wenig 103 Ar-Gas zur Aufzeichnung gewonnen werden konnte. Im Wahrscheinlichkeits-Diagramm (Abb. 8-9) ergibt sich deshalb eine flache breite Kurve. Alle devonischen Altersdaten sowie zwei der karbonen Muskovite bleiben für folgende Interpretationen unberücksichtigt, da nur zwischen 60% und 70% 40ArR erhalten wurde (Anhang 4, Tabelle 2). Die Ursache dafür könnte eine Diffusion von Ar und Luft durch alterationsbedingte Gitterzerstörungen während der Abtragung oder des Sedimenttransportes der Muskovite gewesen sein. Abb. 8-9: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus dem Klingler Kar. Schattberg (Abb. 8-10) Im Bereich des Schattberges wurden die Metasandsteine CP-25-00 bis CP-27-00 zwischen 1900 m und 2097 m ü.NN der Schattberg-Formation entnommen. Die detritischen Muskovite aller drei Proben erbrachten ausschließlich 40Ar/39Ar-Alter, die dem Neoproterozoikum zuzuordnen sind. Von den insgesamt 28 untersuchten Muskoviten ergaben 20 Individuen mittelproterozoische Alterswerte (Cryogen) und acht Individuen zeigen Alterswerte, die von der Grenze Cryogen/Ediacaran bis Ediacaran reichen. Es konnten keine jüngeren Altersdaten ermittelt werden. 104 In Probe CP-27-00, der stratigraphisch ältesten Probe, und in CP-26-00, der jüngsten Probe im Profil können zwei Alterspeaks unterschieden werden. Einer schwankt um 590 Ma, ein weiterer um 650 Ma. Die dazwischen einzuordnende Probe CP-25-00 erbrachte Altersdaten, die alle in das Cryogen gestellt werden müssen. Die Werte schwanken um 600 Ma und 680 Ma. Der älteste erhalte 40Ar/39Ar-Wert dieser Probe ergab ein Alter von 826 ± 7 Ma. Er ist der höchste ermittelte dieser drei Schattberg Proben. Abb. 8-10: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus dem Umfeld des Schattberges. Unter Berücksichtigung aller interpretierbaren Altersdaten, ist für das gesamte Profil ein proterozoisch/kambrisch geprägtes Liefergebiet vorhanden. In den höchsten Teilen des Klingler Kars konnte in der Schattberg-Formation neben proterozoischen und kambrischen auch Muskovite aus dem Ordovizium und Karbon ermittelt werden. 105 Profil Keuzlehengraben und Schrammbachgraben Aus den insgesamt sechs Proben beider Profile wurden 68 Muskovite untersucht, von denen 93% ein neoproterozoisches 40Ar/39Ar-Alter erbrachten. In diesem Profil sind die neoproterozoischen Alterswerte etwa gleichgewichtig in die Zeitspanne des Ediacaran und des Cryogen einzuordnen. Die ältesten Muskovite sind in das Tonian (unterstes Neoproterozoikum) zu stellen. Jüngere ermittelte Individuen stellen drei kambrische Muskovite sowie jeweils ein Muskovit aus dem Ordovizium und Devon dar. Profil Kreuzlehengraben (Abb. 8-11) Die stratigraphisch ältesten Proben, CP-22-00 und CP-23-00, in diesem Profil sind der Jausern-Formation zugeordnet. Sie gehören damit in das stratigraphisch Liegende der Porphyroide, sind also älter als Oberordovizium. Die Probe CP-21-00 wurde der Löhnersbach-Formation entnommen. Abb. 8-11: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus dem Profil Kreuzlehengraben. Die zwei jüngsten nachgewiesenen Muskovite der Probe CP-23-00 sind mit Alterswerten von 530 ± 8 Ma dem Unterkambrium und mit 541 ± 23 Ma an die Grenze Neoproterozoikum/Kambrium einzuordnen. Der älteste Muskovit dieser Probe, 937 ± 14 Ma, ist in das Tonian zu stellen. Alle anderen 10 interpretierbaren Muskovitdaten bewegen sich hauptsächlich um 600 Ma, Grenzbereich zwischen Cryogen und Ediacaran. Deren 40Ar/39Ar-Alter variieren zwischen 566 ± 10 Ma und 740 ± 72 Ma. 106 Ein ermitteltes 40Ar/39Ar-Alter von 424 ± 84 Ma (best geschätzter Wert ist in das Silur zu stellen) bleibt unberücksichtigt, da der prozentuale Anteil des 40Ar(R) mit 68% sehr gering ist. Aufgrund messtechnischer Unsicherheit wird angenommen, dass es sich um einen tatsächlich älteren Muskovit handelt. Der Sandstein CP-22-00 folgt stratigraphisch über CP-23-00. Darin wurde ein Muskovit mit 508 ± 6 Ma ermittelt. Er wird in das Mittelkambrium eingeordnet und stellt das jüngste der acht ermittelten Individuen dieser Probe dar. Alle anderen Muskovitalter schwanken zwischen 587 ± 6 Ma und 736 ± 7 Ma und werden in das Ediacarian und Cryogen eingeordnet. In der stratigraphisch höchsten Probe dieses Profils, CP-21-00, wurde ein Muskovitalter von 508 ± 7 Ma ermittelt, welches dem mittleren Kambrium zuzuordnen ist. Alle weiteren der insgesamt 9 interpretierbaren 40Ar/39Ar-Daten erbrachten wiederum neoproterozoische Alter. Zwei davon (um 580 Ma) sind dem Ediacaran, vier (zwischen 777 ± 8 Ma und 831 ± 9 Ma schwankend) dem Cryogen und zwei (um 950 Ma) dem Tonian zuzuordnen. Profil Schrammbachgraben (Abb. 8-12) Aus diesem Profil wurden an den Proben CP-16-00, CP-17-00 und CP-19-00, die aus zwischengeschalteten Sandsteinen des Basalt-Sill-Komplexes von Maishofen entnommen wurden, 40Ar/39Ar-Datierungen durchgeführt. Dieses Profil beginnt mit der stratigraphisch ältesten Probe CP-17-00. Sie wurde aus dem unmittelbaren Kontakt zu einem gabbroiden Gang entnommen. Alle 13 detritischen Muskovite erbrachten ausschließlich neoproterozoische Alter. Davon sind die jüngsten Muskovite, 585 ± 6 Ma und 603 ± 5 Ma, in das Ediacaran bzw. Grenze Cryogen/Ediacaran zu stellen und die ältesten Muskovite mit 900 ± 8 Ma und 947 ± 8 Ma in das Tonian. Die Gewichtung der 40 Ar/39Ar-Alter liegt in dieser Probe im Cryogen, dem mittleren Neoproterozoikum. Sie variieren zwischen 634 ± 7 Ma und 834 ± 7 Ma. Aus der Metasandstein-Probe CP-16-00 wurden neben neoproterozoischen Altern zwei Muskovite ermittelt, die ein ordovizisches und ein devonisches Alter ergaben. Innerhalb seiner Fehlergrenzen schwankt der ordovizische Muskovit, 462 ± 14 Ma, von Unter- bis Oberordovizium; der devonische Muskovit, 396 ± 17 Ma, von Unter- bis Oberdevon (siehe Anhang 5). Alle anderen Muskovite ergaben neoproterozoische Alter. Die ältesten davon sind mit 620 ± 10 Ma, 659 ± 43 Ma und 746 ± 16 Ma in das Cryogen einzuordnen. Die meisten der neoproterozoischen Muskovite zeigen aber hauptsächlich Alter um 580 Ma und sind in das Ediacaran zu stellen. In der Probe CP-19-00 wurden ausschließlich neoproterozoische Muskovitalter ermittelt. Es sind zwei unterscheidbare Alterscluster erkennbar. Am deutlichsten ausgeprägt sind Muskovitalter um 590 Ma. Sie schwanken zwischen 568 ± 9 Ma und 602 ± 5 Ma und beschreiben die Zeit vom Ediacaran bis zur Grenze Cryogen/Ediacaran (600 Ma). Vier der insgesamt 10 analysierten Muskovite variieren mit ihren 40Ar/39Ar-Altern zwischen 811 ± 8 Ma und 918 ± 10 Ma, gehören also in den Zeitabschnitt vom unteren Cryogen bis in das obere Tonian. Unter Berücksichtigung aller interpretierbaren Altersdaten, ist für die Proben beider Profile ein proterozoisch/kambrisch geprägtes Liefergebiet vorhanden. Daneben konnte ein ordovizischer und devonischer Muskovit in der Sandsteinprobe CP-16-00 aus dem Basalt-Sill-Komplex von Maishofen ermittelt werden. 107 Abb. 8-12: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus dem Profil Schrammbachgraben. Profil Kitzbüheler Horn und Profil Aschau (Abb. 8-13) Aus dem Profil Kitzbüheler Horn wurden an den Proben CP-6-00 und CP-7-00 40Ar/39Ar-Datierungen durchgeführt. Sie sind der Einheit Glemmtal-Nord entnommen, die aufgrund von Analogieschlüssen stratigraphisch wahrscheinlich in das Ordovizium einzuordnen ist (Siehe Kapitel 4). Im Profil Aschau wurden an der Probe 99010 aus der Schattberg-Formation 40Ar/39Ar-Datierungen durchgeführt. Der Sandstein stammt vermutlich aus dem Bereich einer großräumigen Olistholithzone (Siehe Kapitel 4). In allen drei Proben wurden ausschließlich Muskovite aus dem Neoproterozoikum ermittelt. Hier handelt es sich bei 86% der insgesamt 28 detritischen Muskovite um 40Ar/39Ar-Alter, die in das mittlere Neoproterozoikum, das Cryogen, gestellt werden müssen. Der Metasandstein CP-6-00 zeigt einen Alterspeak um 650 Ma. Diese Muskovite (acht von insgesamt neun Muskovitaltern) sind somit in das Cryogen einzuordnen. Dessen 40Ar/39Ar- 108 Alter variieren zwischen 614 ± 6 Ma bis 677 ± 6 Ma. Ein Muskovit erbrachte ein höheres Alter von 889 ± 7 Ma und ist in das Tonian zu stellen. Im Metasandstein CP-7-00 wurden ausschließlich 40Ar/39Ar-Alter nachgewiesen, die dem Cryogen zuzuordnen sind. Ein sehr deutlicher Peak ist bei 620 Ma ausgebildet. Drei der insgesamt neun Muskovitalter dieser Probe schwanken um den Alterswert 660 Ma. Der älteste ermittelte Muskovit ergab ein 40Ar/39Ar-Alter von 702 ± 6 Ma. Abb. 8-13: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus den Profilen Kitzbüheler Horn und Aschau. Der Sandstein 99010 zeigt ebenfalls 40Ar/39Ar-Alter, die hauptsächlich dem Cryogen zuzuordnen sind. Diese Alterswerte schwanken zwischen 616 ± 6 Ma und 696 ± 7 Ma. Ein Muskovit mit 594 ± 6 Ma ist in den Grenzbereich Cryogen/Ediacaran zu stellen. Daneben wurden jüngere Alter ermittelt. Ein Muskovit mit 545 ± 5 Ma ist in den Grenzbereich Neoproterozoikum/ Kambrium zu stellen, ein weiterer mit 528 ± 7 Ma in das Unterkambrium. 109 8.3.3. Detritische Muskovite der Karnischen Alpen Aus den prävariscischen Schichten der KA wurden drei Proben untersucht, die dem Vergleich mit 40Ar/39Ar-Muskovitaltern der NGZ dienen. Die Proben werden im Folgenden nach ihrer stratigraphischen Einordnung, vom Ältesten zum Jüngsten, beschrieben. Sie sind zusammen in einem Diagramm (Abb. 8-14) dargestellt. Ordovizische Val Visdende Formation Der Metasandstein CP-4-02 der Val Visdende Formation ist in seiner stratigraphischen Position mit der Jausern-Formation der NGZ vergleichbar. Beide Formationen stellen siliziklastische Abfolgen im Liegenden der ordovizischen Porphyroide dar. In dieser Probe wurden 15 Muskovite auf ihr 40Ar/39Ar-Alter untersucht. Drei Muskovite ergaben neoproterozoische Alter. Sie sind mit 566 ± 14 Ma, 557 ± 23 Ma und 551 ± 8 Ma in das Ediacaran zu stellen. Vier Muskovite sind mit Altern von 488 ± 12 Ma bis 528 ± 9 Ma dem Kambrium zuzuordnen. Für die Hälfte aller untersuchten Muskovite wurden ordovizische Alter nachgewiesen. Mit ihren am besten geschätzten Werten ergaben sie mit 477 ± 9 Ma ein unterordovizisches Alter, drei Werte mit 464 ± 29 Ma, 469 ± 9 Ma und 469 ± 49 Ma mittelordivizische Alter und drei Werte mit 448 ± 18 Ma, 453 ± 8 Ma und 455 ± 11 Ma oberordovizische Alter. Das jüngste ermittelte 40Ar/39Ar-Alter dieser Probe ergab 417 ± 19 Ma und ist damit an die Grenze Silur/Devon zu stellen. Da dieser Muskovit mit 85% relativ geringe Anteile an % 40 Ar(R) zeigt, ist sein Alterswert kritisch zu betrachten und wird zur Interpretation nicht berücksichtigt. Die meisten Individuen zeigen relativ große Unsicherheiten. Da jedoch für die jeweiligen Alterscluster auch Muskovite mit kleinen Fehlern auftreten, können die Alterseinstufungen als sicher gelten. Aufgrund der ermittelten oberordovizischen Detritusalter, kann die Sedimentation für diesen Metasandstein frühestens im Oberordovizium begonnen haben. Daraus ergibt sich, dass er zumindest zeitgleich mit den felsischen Vulkaniten entstand aber nicht älter als diese ist. Für vorliegende Probe ist damit eine stratigraphische Stellung im Liegenden der Porphyroide auszuschließen. Oberordovizische Uggwa Schiefer der Fleons-Gruppe Die Siltsteinprobe CP-4-01 wurde laut Geologischer Karte den oberordovizischen Uggwa Schiefern der Fleons-Gruppe (ÖK 198 WEISSBRIACH) entnommen (siehe auch „Profil Gundersheimer Alm – Gundersheim“ in Kapitel 4). Daraus wurden 14 detritische Muskovite untersucht. Sie ergaben verschiedene 40Ar/39Ar-Alter. Ein Muskovit mit 608 ± 39 Ma wird in das Neoproterozoikum, dem Übergang Cryogen/Ediacaran, eingeordnet. Drei Muskovite zeigen mit ihren jeweils am besten geschätzten Werten kambrische Alter. Unter Einbezug ihrer Fehlerbalken gibt es Überschneidungen zum Neoproterozoikum bzw. Ordovizium. Deren 40Ar/39Ar-Alter ergaben 496 ± 28 Ma, 521 ± 23 Ma und 536 ± 19 Ma. Drei Muskovite mit 40Ar/39Ar-Alter von 336 ± 50 Ma, 330 ± 25 Ma und 329 ± 40 Ma sind ohne Berücksichtung ihrer Fehlerbreiten dem Unterkarbon zuzuordnen. In das unterste Oberkarbon sind drei Muskovite einzuordnen, deren durchschnittliches 40Ar/39Ar-Alter um 316 Ma schwankt. Drei Muskovite erbrachten permische Alter (266 ± 44 Ma, 282 ± 45 Ma und 284 ± 17 Ma), ein Muskovit ist mit seinem besten geschätzten Wert in die Obertrias (209 ± 97 Ma) einzuordnen. Diese vier letztgenannten 40Ar/39Ar-Alter müssen kritisch betrachtet werden, da nur 110 geringe Anteile 40ArR (50% bis 80%) erhalten wurden (siehe Anhang 4, Tabelle 2). Die Ursache dafür könnte eine Diffusion von Ar bzw. Luft durch verwitterungsbedingte Gitterzerstörungen während ihrer Abtragung im Liefergebiet und/oder des anschließenden Sedimenttransportes gewesen sein. Da neben der Alterspopulation aus dem Karbon auch eine ältere mit kambrischen und neoproterozoischen Muskoviten erhalten ist, wird ein teilweises Zurücksetzen des K/Ar-System der ermittelten permischen und triasischen Muskovite während der Alpenorogenese nicht für wahrscheinlich gehalten. In dieser Probe sind detritische Muskovite aus dem Neoproterozoikum, Kambrium und sicher aus dem Karbon ermittelt wurden (permische Muskovite bleiben unberücksichtigt). Aus diesem Grund kann das stratigraphische Alter der Probe nicht oberordovizisch sein. Die Ablagerung kann frühestens im unteren Oberkarbon begonnen haben. Nach der stratigraphischen Gliederung der Karnischen Alpen ist die Probe entweder noch in die Hochwipfel Formation oder bereits in die postvariscische Auernig-Formation zu stellen. Es wird daher auf einen Kartierfehler geschlossen. Abb. 8-14: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus den prävariscischen Abfolgen der KA. Unterkarbone Hochwipfel Formation Aus dieser Formation, welche die variscischen Flyschabfolgen darstellt, wurde der Sandstein CP-2-01 auf seine detritischen Muskovitalter untersucht. Es wurden insgesamt 11 40Ar/39Ar-Alter ermittelt, die in das Silur, Devon und Karbon einzuordnen sind. Die ältesten vier Muskovite variieren zwischen 419 ± 5 Ma und 439 ± 5 Ma. Sie zeigen damit Alter vom Unter- bis zum Obersilur. Fünf Muskovite werden dem Devon zuge- 111 ordnet, wobei, bis auf ein Individuum, alle der Zeitspanne zwischen Unterdevon und unteres Mitteldevon angehören. Ihre 40Ar/39Ar-Alter schwanken zwischen 397 ± 4 Ma und 410 ± 4 Ma. Ein Muskovit mit 379 ± 7 Ma ist dem unteren Oberdevon (Frasnian) zuzuordnen. Zwei Muskovitalter mit 357 ± 5 Ma und 354 ± 4 Ma sind in das unterste Unterkarbon (Tournais) zu stellen. 8.3.4. Detritische Muskovite der postvariscischen Abfolgen Die Altersdaten der postvariscischen Abfolgen der KA und der NGZ bzw. der Basis der NKA sind zusammen in einem Diagramm (Abb. 8-15) dargestellt. Wie bereits in Kapitel 5 und 7 soll auch hier mit den Proben aus den KA begonnen werden, da deren postvariscische Abfolgen bereits im Oberkarbon beginnen. Karnische Alpen (Südalpin) Aus den postvariscischen Deckschichten der KA wurden zwei Proben untersucht. Die Probe CP-6-01 ist der oberkarbonen Auernig-Formation und die Probe CP-5-02 der permischen Basisbrekzie (Basis der Gröden-Formation) entnommen. Beide Proben dienen zum Vergleich mit den 40Ar/39Ar-Muskovitaltern der postvariscischen Deckschichten der NGZ. Im Sandstein CP-6-01 der Auernig-Formation wurden 11 Muskovite untersucht. Das älteste ermittelte 40Ar/39Ar-Alter beträgt 399 ± 4 Ma. Dieser Muskovit wird damit dem oberen Unterdevon (Ems) zugeordnet. Alle anderen 10 Muskovitalter beschreiben eine recht enge Zeitspanne von der Grenze Devon/Karbon bis in das mittlere Unterkarbon (Visé). Ihre Alter variieren zwischen 359 ± 3 Ma und 341 ± 3 Ma. In der Basisbrekzie CP-5-02 wurden insgesamt 12 interpretierbare 40Ar/39Ar-Alter ermittelt. Der überwiegende Teil zeigt recht breite Fehlerbalken. Daraus ergaben sich Überlappungen bei 310 Ma, Oberkarbon, was im Wahrscheinlichkeits-Diagramm als Peak veranschaulicht wird (Abb. 8-15). Betrachtet man nur die am besten geschätzten Werte, dann ist die Hälfte aller untersuchten Muskovite in das Karbon einzuordnen. Die ältesten ermittelten Muskovite, mit Altern zwischen 337 Ma und 324 Ma, sind dem Unterkarbon zuzuordnen. Für vier Muskovite wurden 40 Ar/39Ar-Alter zwischen 315 Ma und 302 Ma nachgewiesen. Sie sind damit in das Oberkarbon zu stellen. Eine weitere Alterspopulation muss dem Perm bzw. Grenze Perm/Trias zugeordnet werden. Diese Muskovite ergaben 40Ar/39Ar-Alter zwischen 251 Ma und 295 Ma. Das sind die jüngsten ermittelten Alterswerte der Probe. Sie zeigen etwas geringere % 40Ar(R) um 85% (siehe Anhang 4, Tabelle 2). Diese Tatsache kann darauf hindeuten, dass es sich um weniger gut erhaltene Muskovite handelt, die wahrscheinlich einem intensiveren Verwitterungsprozess unterlagen und es so zum Einbau von Luft bzw. Diffusion von Ar im Kristallgitter kam. Nördliche Grauwackenzone und Basis der Nördlichen Kalkalpen (Ostalpin) Aus den postvariscischen Deckschichten der NGZ bzw. der Basis der NKA wurden drei Proben untersucht. Die Probe CP-11-01 ist der permischen Basisbrekzie, die diskordant dem devonischen Spielbergdolomit der NGZ auflagert, entnommen. Weiterhin wurde der Sand112 stein CP-40-00 aus der oberpermischen Gröden-Formation sowie der Siltstein CP-34-00 aus dem Alpinen Buntsandstein, beide Proben aus dem Mühlbachtal an der Basis der NGZ (siehe Kapitel 4), analysiert. In der Basisbrekzie wurden 15 Muskovite untersucht. Deren 40Ar/39Ar-Alter erbrachten hauptsächlich zwei verschiedene Muskovitgenerationen, nämlich oberkarbone und unterpermische Muskovite. Da die Fehlerbalken ihrer 40Ar/39Ar-Alter überlappen, zeigt die Wahrscheinlichkeitskurve (Abb. 8-15) einen Peak bei 300 Ma, also an der Grenze Oberkarbon/Unterperm. Ihre 40Ar/39Ar-Alter variieren zwischen 281 ± 28 Ma und 312 ± 34 Ma. Abb. 8-15: Wahrscheinlichkeits-Diagramm zur Darstellung der Alterspopulationen der Proben aus den postvariscischen Abfolgen. Der älteste nachgewiesene Muskovit mit 328 ± 25 Ma ergab ein unterkarbones Alter. Innerhalb seiner Fehlergrenzen fällt dieser aber auch in das Oberkarbon. Vier der 15 untersuchten Muskovite ergaben 40Ar/39Ar-Alter, deren am besten geschätzten Werte oberpermische Alter zeigten (260 ± 25 Ma bis 267 ± 28 Ma). Innerhab ihrer Fehlergrenzen schwanken sie jedoch zwischen Unterperm und Mittlerer Trias. Diese Alterswerte ergaben relativ geringe % 40Ar(R), von 76% bis 85% (siehe Anhang 4, Tabelle 2). Das deutet darauf hin, dass es sich um weniger gut erhaltene Muskovite handelt. Sie unterlagen wahrscheinlich einem intensiveren Verwitterungsprozess, so dass es zum Einbau von Luft bzw. 113 Diffusion von Ar im Kristallgitter kommen konnte. Diese 40Ar/39Ar-Daten bleiben bei der Interpretation unberücksichtigt. Die Muskovite aus der Gröden-Formation zeigen ausschließlich karbone Alter. Vier der insgesamt acht ermittelten 40Ar/39Ar-Alter sind in das Unterkarbon zu stellen. Drei davon mit 40 Ar/39Ar-Altern von 328 ± 5 Ma, 330 ± 5 Ma und 330 ± 3 Ma in das Visé und ein Muskovit von 323 ± 3 Ma in das Namur. Drei Muskovite zeigen Alterswerte um 317 Ma. Innerhalb ihrer Fehler überlappen sie die Grenze Unterkarbon/Oberkarbon. Ein einzelner Muskovit mit einem 40Ar/39Ar-Alter von 308 ± 3 Ma ist dem Oberkarbon zuzuordnen. Alle acht ermittelten Muskovitalter aus dem Alpinen Buntsandstein zeigen ein noch schmaleres Spektrum an als das der Gröden-Formation. Ihre 40Ar/39Ar-Alter variieren zwischen 326 ± 5 Ma und 341 ± 4 Ma (Unterkarbon). Sie sind in das Visé, zwei davon an die Grenze Visé/Namur zu stellen. 8.4. Zusammenfassung und Interpretation Der Schwerpunkt der durchgeführten 40Ar/39Ar-Datierungen konzentrierte sich, wie schon einleitend in Kapitel 1 erwähnt, auf folgende Fragen: 1. Wie alt waren die Gesteine der Liefergebiete, die den Detritus für die klastischen Sedimente der prävariscischen Abfolgen der NGZ lieferten? 2. Ist eine Änderung der Detritusalter innerhalb der stratigraphischen Abfolgen der NGZ zu verzeichnen? 3. Wie alt sind die detritischen Muskovite der postvariscischen Abfolgen der NGZ und den NKA? Können vergleichbare bzw. übereinstimmende Detritusalter zwischen den klastischen Abfolgen der NGZ und denen des Permoskyth festgestellt werden? 4. Kann eine Aussage über die Zeitlücke zwischen den Abfolgen der NGZ und des Permoskyth gemacht werden? D.h. wie schnell fand ein Wechsel der Liefergebiete von prä- zu postvariscisch statt? 5. Wie alt waren die Gesteine der Liefergebiete, die den Detritus für die klastischen Sedimente der prä- und postvariscischen Abfolgen der KA lieferten? 6. Können stratigraphische Analogien aus dem Vergleich der Detritusalter der NGZ mit denen der KA gefunden werden? Für beide Untersuchungsgebiete wurden Diagramme erstellt, in denen die variierenden 40 Ar/39Ar-Alter aller analysierten detritischen Muskovite aus den verschiedenen stratigraphischen Abfolgen zusammengefasst dargestellt sind. Die ermittelten Detritusalter (x-Achse) sind in diesen Variations-Diagrammen (Abb. 8-16 und Abb. 8-17) gegen ihr stratigraphisches Alter (y-Achse) aufgetragen, wobei die Fehler der Altersdaten unberücksichtigt blieben. Darüber hinaus wurden wesentliche Zeitmarken, z.B. von datierten Magmatiten, etc., in den Diagrammen aufgetragen. Dies ist vor allem für das Untersuchungsgebiet der NGZ wichtig, da hier die siliziklastischen Abfolgen nur relativ stratigraphisch eingeordnet werden konnten (siehe Kapitel 3). Als Ergänzung wurde eine Gerade eingetragen, welche die Begrenzung stratigraphisches Alter/Detritusalter markiert. Damit kann deutlich gemacht werden, weshalb einige Proben aufgrund der vorliegenden Muskovitalter in ihrer stratigraphischen Einstufung korrigiert werden mussten. Diese Korrekturen wurden in den schematisierten Säulenprofilen 114 der Abb. 8-18 und Abb. 8-19, am Ende des Kapitels, mit berücksichtigt. Sie zeigen einen zusammenfassenden Überblick zur Stratigraphie der NGZ und den KA sowie deren postvariscischen Abfolgen. Zu 1.: Alter der Liefergebiete für die prävariscischen Abfolgen der NGZ: Der älteste Muskovit mit 1280 ± 61 Ma ist das einzige Individuum, das dem Mesoproterozoikum zuzuordnen ist. Er wurde aus den stratigraphisch höchsten Bereichen des Klingler Kar (Profil Saalbach – Schattberg – Klingler Kar – Hochsonnberg) in der Schattberg-Formation ermittelt. Mehr als 80% aller untersuchten Muskovite der NGZ ergaben über den gesamten Sedimentationszeitraum neoproterozoische Altersdaten. Von diesen insgesamt 141 neoproterozoischen Muskoviten sind 10 Individuen mit Alterdaten zwischen 900 Ma und 950 Ma dem Tonian zuzuordnen. Sie wurden ausschließlich in Proben der Jausern- und Löhnersbach-Formation ermittelt. Etwa 3/4 aller neoproterozoischen Muskovite müssen dem Cryogen und dem Übergang Cryogen/Ediacaran zugeordnet werden. Die Altersdaten sind dabei zwischen 600 Ma und 680 Ma gewichtet, untergeordnet von 700 Ma bis 800 Ma. Sie sind in allen stratigraphischen Einheiten vorhanden. Muskovite aus dem oberen Neoproterozoikum, dem Ediacaran, sind ebenfalls in allen stratigraphischen Einheiten vertreten. Sie zeigen durchgehend einen sehr deutlichen Peak um 580 Ma. Wenige Individuen ergaben Alter um 540 Ma, den Übergang Neoproterozoikum/Kambrium. Vereinzelt treten Muskovite aus dem Unter- und Mittelkambrium auf. Die Muskovite aus dem Unterkambrium zeigen durchweg ein Alterscluster um 530 Ma und die Muskovite aus dem Mittelkambrium um 508 Ma. Sie wurden in allen stratigraphischen Einheiten ermittelt. In einem Sandstein aus dem Basalt-Sill-Komplex von Maishofen und einem Metasandstein der Schattberg-Formation wurden Muskovite aus dem Ordovizium ermittelt. Ein Muskovit aus dem Devon mit 396 ± 17 Ma wurde in einem Sandstein aus dem Basalt-Sill-Komplex von Maishofen erhalten. Die jüngsten Muskovite erbrachte ein Metasandstein der Schattberg-Formation aus den höchsten Bereichen des Klingler Kars (Profil Saalbach – Schattberg – Klingler Kar – Hochsonnberg). Darin sind drei Muskovite mit 40Ar/39Ar-Altern um 330 Ma dem Karbon zuzuordnen. Zu 2.: Änderung der Detritusalter mit der Stratigraphie: Die ermittelten Altersdaten belegen, dass die paläozoischen Gesteinsabfolgen der NGZ über einen langen Sedimentationszeitraum, mindestens vom Unterkambrium bis in das Karbon, ein dominierend neoproterozoisch untergeordnet kambrisch geprägtes Liefergebiet für ihren Detritus hatten. Ein auffallender Wechsel zu deutlich anderen Quellen können anhand der 40 Ar/39Ar-Daten nicht belegt werden. Für die ordovizischen Muskovite aus einem Sandstein des Basalt-Sill-Komplexes von Maishofen und einem Metasandstein der Schattberg-Formation könnten als Liefergesteine eventuell felsische Magmatite in Frage kommen, die z.B. in den Porphyroiden der NGZ manifestiert sind. Der im Basalt-Sill-Komplex ermittelte devonische Muskovit mit 396 ± 17 Ma belegt, dass dieser Sandstein, unter Berücksichtigung seiner Fehlergrenzen, frühestens im Oberdevon sedimentiert wurde. Damit kann die Annahme von SCHLAEGEL-BLAUT (1990), dass sich der Basalt-Sill-Komplex von Maishofen im Karbon bildete, untermauert werden (Abb. 8-16 u. 8-18). 115 116 Die ermittelten karbonen Muskovite belegen für die höchsten Teile der Schattberg-Formation neben dem neoproterozoisch/kambrischen Detritus das Hinzukommen eines variscisch geprägten Liefergebietes. Diese bereits in HEINISCH (1986) geäußerte Vermutung, dass die Abfolgen der Schattberg-Formation bis in das Karbon reichen und das Einleiten der Flyschsedimentation andeuten, konnte hiermit bestätigt werden (Abb. 8-16 u. 8-18). Grundsätzlich sollte aber festgehalten werden, dass zur Überprüfung der letztgenannten Folgerungen weitere Messungen nötig wären, um die vorhandenen 40Ar/39Ar-Alter statistisch zu untermauern. Das gilt sowohl für die höchsten Teile der Schattberg-Formation als auch den Basalt-Sill-Komplex von Maishofen. Zu 3.: Alter der Muskovite in den postvariscischen Abfolgen: Innerhalb der postvariscischen Proben wird mit abnehmendem stratigraphischem Alter eine sukzessive Zunahme ihrer Muskovitalter deutlich. Die Basisbrekzie beinhaltet detritische Muskovite aus dem Oberkarbon und Unterperm. Ihr Sedimentationsalter ist also frühestens im oberen Unterperm anzusetzen (Abb. 8-18). In der darüber folgenden Gröden-Formation zeigt der Detritus insgesamt etwas ältere Muskovite. Ihre 40Ar/39Ar-Alter sind in ein schmales Zeitcluster zwischen oberem Unterkarbon und unterem Oberkarbon, einzuordnen. Dies deutet auf ein eng begrenztes Liefergebiet hin. In der jüngsten Probe aus dem Unteren Alpinen Buntsandstein wurden ausschließlich unterkarbone Muskovite erhalten, was ebenfalls auf ein sehr eng begrenztes Liefergebiet schließen lässt. Da in den postvariscischen Deckschichten nur karbone und unterpermische Detritusalter ermittelt wurden, ist für diese Proben ein ausschließlich variscisch geprägtes Liefergebiet zu postulieren. Neoproterozoischer oder kambrischer Detritus, wie er hauptsächlich in den Abfolgen der NGZ ermittelt wurde, konnte in den postvaricischen Proben nicht belegt werden. Vergleichbare Muskovitalter wurden ausschließlich in der Schattberg-Formation der NGZ nachgewiesen, in der einige karbone Muskovite auftraten. Zu 4.: Umfang der Schichtlücke NGZ/Permoskyth: In einer Probe aus der Schattberg-Formation der NGZ konnte Detritus aus dem Unterkarbon um 330 Ma nachgewiesen werden. In der Basisbrekzie zeigen die jüngsten detritischen Muskovite 40Ar/39Ar-Alter um 281 Ma, die dem Unterperm zuzuordnen sind. Damit muss die jüngste ermittelte Probe der NGZ stratigraphisch in das Unterkarbon und die Basisbrekzie in das Unterperm gestellt werden. Legt man diese ermittelten Daten zugrunde, so ergibt sich zwischen der NGZ und dem Permoskyth eine maximale Zeitlücke von ca. 50 Ma (Abb. 8-18). Zu 5.: Alter der Liefergebiete für die KA: Aus den KA wurden insgesamt fünf Proben untersucht. Eine davon wurde den oberordovizischen Uggwa Schiefern der Fleons-Gruppe entnommen. Diese Probe musste in ihrem stratigraphischen Alter korrigiert werden, da die jüngsten ermittelten detritischen Muskovite Alter erbrachten, die der Grenze Unter-/Oberkarbon zuzuordnen sind. Der stratigraphischen Gliederung der KA folgend, ist sie wahrscheinlich noch in den obersten Bereich der Hochwipfel Formation zu stellen. Ebenso musste die Metasandsteinprobe der ordovizischen Val Visdende Formation in ihrer stratigraphischen Stellung modifiziert werden. Dieser kann frühestens zeitgleich mit den oberordovizischen Porphyroiden sedimentiert worden sein (Abb. 8-17). Wahrscheinlicher erscheint jedoch eine Sedimentation im Hangenden der Porphyroide. 117 118 Vier der insgesamt 67 ermittelten 40Ar/39Ar-Muskovitalter sind dem Neoproterozoikum zuzuordnen. Das älteste mit 608 ± 39 Ma wurde in der Auernig-Formation („falscher Uggwa Schiefer“) ermittelt und ist an den Übergang Cryogen/ Ediacaran einzuordnen. Drei Muskovite aus dem ordovizischen Metasandstein der Val Visdende Formation sind in das Ediacaran zu stellen. Im ordovizischen Metasandstein und im „falschen Uggwa Schiefer“ wurden kambrische Muskovite nachgewiesen. Deren Altersdaten zeigen vor allem Werte um 520 Ma – 540 Ma, die dem Unterkambrium zuzuordnen sind. Daneben wurden ein mittelkambrischer Muskovit mit Alter um 508 Ma und zwei oberkambrische Muskovite um 490 Ma ermittelt. Etwa die Hälfte aller 40Ar/39Ar-Daten im ordovizischen Metsandstein erbrachten ordovizische Alter. Das jüngste darin festgestellte Alter ist dem Silur/Unterdevon zuzuordnen. Beachtet man letztgenannten Alterswert, obwohl statistisch nicht untermauert, kann die Sedimentation frühestens im Silur begonnen haben. Aufgrund der statistisch besser belegten mittel- und oberordovizischen Detritusalter ist eine stratigraphische Stellung im Liegenden der Porphyroide auszuschließen (Abb. 8-19). Die Sedimentation muss zumindest zeitgleich mit dem ordovizischen felsischen Vulkanismus stattgefunden haben. Als Lieferanten für einen Teil dieser ordovizischen Muskovite könnten die felsischen Vulkanite oder entsprechende Tiefengesteinsäquivalente in Erwägung gezogen werden. In der Hochwipfel Formation wurden vier detritische Muskovite aus dem Silur nachgewiesen. Muskovite aus dem Devon wurden im Hochwipfelflysch und der Auernig-Formation ermittelt. Detritus aus dem Karbon beinhaltet die Probe der Hochwipfel Formation, die beiden Proben der Auernig-Formation sowie die Basisbrekzie. Im Hochwipfelflysch wurden zwei unterkarbone Muskovitalter um 356 Ma (Tournaise) ermittelt. In der Auernig-Formation und der Basisbrekzie sind hingegen fast ausschließlich Muskovite aus dem Karbon enthalten. Sie zeigen ein Altersspektrum von 324 Ma bis 358 Ma, sind somit ebenfalls dem Unterkarbon zuzuordnen. In der Basisbrekzie wurde eine Alterspopulation um 311 Ma nachgewiesen, die in das Oberkarbon zu stellen ist. Weiterhin wurden in der Basisbrekzie permische Detritusalter um 280 Ma ermittelt. Zu 6.: Vergleich NGZ/KA: In den Abb. 8-18 und 8-19 ist die Stratigraphie beider Untersuchungsgebiete zusammengefasst veranschaulicht. Dabei wurden die neuen 40Ar/39Ar-Daten aus vorliegender Arbeit mit berücksichtigt. So konnte der Basalt-Sill-Komplex und die Obergrenze der Sedimentation in der NGZ sicher in das Karbon gelegt werden. Weiterhin sind darin alle untersuchten Proben mit ihren Detritusaltern eingetragen. Die neue stratigraphische Stellung einiger korrigierter Proben wurde dabei mit berücksichtigt. Es zeichnet sich der Trend ab, dass die detritischen Muskovite der prävariscischen Proben der KA zu einem geringeren Anteil neoproterozoische Alter beinhalten als die der NGZ. Deutlich wird dies aus dem Vergleich der Detritusalter des ordovizischen Metasandsteins der Val Visdende Formation der KA mit denen der Jausern-Formation aus der NGZ. Im ordovizischen Metasandstein der KA dominiert kambrischer und ordovizischer Detritus, untergeordnet Muskovite aus dem Ediacaran (um 560 Ma). In den zwei Proben der Jausern-Formation der NGZ wurden dagegen fast ausschließlich neoproterozoische Muskovite, untergeordnet kambrische Muskovite ermittelt. Ordovizische Muskovite kommen in der NGZ nur in einer Probe Schattberg-Formation und einem Sandstein aus dem Basalt-Sill-Komplex vor. 119 Abb. 8-18: Überblick zur Stratigraphie der NGZ und der Basis der NKA mit Angabe der ermittelten 40 Ar/39Ar-Alter; Daten die fett und unterstrichen hervorgehoben wurden, erzwangen Veränderungen in der Stratigraphie der NGZ (siehe Text). 120 Abb. 8-19: Stark vereinfachter Überblick zur Stratigraphie der KA und deren postvariscischen Deckschichten mit Angabe der ermittelten 40Ar/39Ar-Alter; Daten die fett und unterstrichen hervorgehoben wurden, erzwangen Veränderungen in der Stratigraphie der NGZ (siehe Text). 121 In der Hochwipfel Formation der KA wurden Muskovite aus dem Silur und Devon, vereinzelt aus dem Unterkarbon nachgewiesen. Werden diese Altersdaten mit den Proben der Schattberg-Formation der NGZ verglichen, dann ist hierin ebenfalls unterkarboner und devonischer Detritus, allerdings nur sporadisch vorhanden. Die Detritusalter der postvariscischen Deckschichten der KA zeigen Übereinstimmung mit denen der NGZ. Es dominieren Detritusglimmer aus dem Karbon. In der Auernig-Formation wurden vereinzelt auch neoproterozoische, kambrische und devonische Muskovite ermittelt Diese sind in den Proben der postvariscischen Abfolgen der NGZ allerdings nicht vorhanden. Der Vergleich der Detritusalter der NGZ mit denen der KA erbrachte zumindest für den in dieser Arbeit vorliegenden Probenumfang einige Unterschiede. Im Paläozoikum der NGZ dominieren eindeutig neoproterozoische Alter, untergeordnet kambrische. In den KA dominieren kambrische und ordovizische, in der Hochwipfel Formation zusätzlich auch silurische und devonische Muskovite. Erst in den permischen Basisbrekzien beider Untersuchungsgebiete zeigen sich einheitliche (variscische) Muskovitalter. Folgerung: Während die NGZ ein rein panafrikanisches Hinterland hatte (Abtrag eines alten Kratons), lagen die KA näher an frühvariscisch aktiven Gebieten. 122
