Geologisch-Paläontologische Exkursion 09S (LV 650

Geologisch-Paläontologische Exkursion 2011 (650.404) / Teil Fritz
Die Steiermark kann in mehrere geologische Landschaften gegliedert werden:
A) Der Südosten besteht aus Neogenen bis Pliozänen Sedimenten und Vulkaniten des
Steirischen Beckens (gelb).
B) Rot-Töne definieren das Kristalline Grundgebirge mit metamorphen Gesteinen
unterschiedlichen Alters.
C) Blau markiert die vorwiegend Mesozoischen Nördlichen Kalkalpen mit der
Grauwackenzone (violett) an deren Basis.
D) Braun sind schwach metamorphe Paläozoika des Grazer Paläozoikums und der Gurktaler
Decke mit einer Sedimentationsabfolge ähnliche derer in der Grauwackenzone-
Bei der Exkursion werden 3 Themenschwerpunkte bahandelt:
1) Steirischer Vulkanismus (Kapfenstein)
2) Bildung des Steirischen Beckens und Miozäne Sedimentation (Wildon)
3) Alpine Gebirgsbildung (Metamorphose und Tektonik, Koralpe)
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Stopp 1: Steirischer Vulkanismus – Kapfenstein.
Lage der Exkursionspunkte
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Der Steirische Vulkanismus
Im Steirischen Becken können 2 Episoden vulkanischer Tätigkeit unterschieden werden. Die
ältere Phase vom Typ Gleichenberg datiert zwischen 17 und 12 Millionen Jahren, der jüngere
vom Typ Riegersburg / Kapfenstein zwischen 1 und 4 Millionen Jahren (Siehe
stratigraphische Tabelle unten).
Der „jüngere“ Vulkanismus (vor ca. 1 - 4 Mio. Jahren)
Diesem jüngeren (pliozänen) Vulkanismus gehören rund 40 Vulkanschlote in der
Südoststeiermark an. Drei größere Lavaergüsse ließen das Klöcher Massiv vor 2,6 Mill.
Jahren, den Stradener Kogel vor 1,71 Millionen Jahren und den Steinberg von Mühldorf vor
2,64 Mill. Jahre entstehen. Zu den markantesten Zeugen des pliozänen Vulkanismus gehören
die Riegersburg, der Kindsbergkogel bei Tieschen (vor 2,6 Mill. Jahren), der Forstkogel bei
Gossendorf, die Kegel bei Pertlstein und in Petersdorf, der Kaskogel bei Gnas, der
Kalvarienberg in Unterweißenbach und der Auersberg in Gniebing. Weiters gehören dieser
eruptiven Phase die Vulkane um Fürstenfeld, Jennersdorf und der Burgfelsen Güssing an. In
den Tuffen eingeschlossen sind Olivinbomben, die vor allem im Tuffgebiet des Kuruzzen
Kogels bei Fehring, in Kapfenstein und rund um Feldbach zu finden sind.
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Der Vulkan von Kapfenstein entstand vor 2 Millionen Jahren. Magma floss aus dem
Erdinneren und kam mit Grundwasser in Kontakt, was zu einer gewaltigen Explosion führte,
die einen riesigen Krater in den Boden riss. Rund um diesen Krater häufte sich das
aufgeschleuderte Magma, vermengt mit dem mitgerissenen Gestein. Der Krater füllte sich mit
Wasser und es folgten weitere Explosionen, die wiederum Magma hinausschleuderten und
Gesteinsmaterial mitrissen. Der Wall rund um den Kratersee wuchs zu einem stattlichen
Vulkanberg. Es entstanden Maare. Danach wurden die größten Mengen der vulkanischen
Aschen abgeschwemmt und es blieben nur jene Bereiche, die unter dem Höhenniveau der
Erdoberfläche lagen, erhalten.
Der „alte“ (miozäne) Vulkanismus zum Vergleich
Der alte Vulkanismus in der Region erstreckt sich in der Zeit von ca. 17-12 Millionen Jahren.
Die wichtigsten Beispiele des älteren (miozänen) Vulkanismus sind neben den
Gleichenberger Kogeln die Vulkankegel in Ilz/Kalsdorf, Mitterlabil, und Walkersdorf, die vor
17 bis 12 Millionen Jahren entstanden. Weiters die Vulkane bei Bairisch Kölldorf im
Schaufelgraben mit Quarztrachyten, Weitendorf-Wundschuh (vor 14 Millionen Jahre),
Gossendorf (vor 13 Millionen Jahren), Oberpullendorf und Pauliberg (vor 11 Millionen
Jahren). Besonders interessant sind die postvulkanischen Veränderungen des ursprünglichen
Gesteins, die sich in Opalisierung, Alunitisierung, Montmorillonitbildung und
Kaolinitbildung zeigen. Es folgte eine Zeit der eruptiven Ruhe bis um die Zeit vor 3 bis 2
Millionen Jahren.
Der Gleichenberger Kogel
Der Vulkan von Gleichenberg beherrschte viele Jahrmillionen lang die Landschaft des
steirischen Beckens. Der erste Ausbruch liegt ca. 17 Millionen Jahre zurück - die Aktivität
des Vulkans dauerte bis ca. 12 Millionen Jahre vor heute. Die Entstehung des Gleichenberger
Vulkans hängt direkt mit der Alpenbildung zusammen. Gesteine der afrikanischen Platte
wurden unter die europäische Platte geschoben. In der Tiefe kam es zur Aufschmelzung der
Gesteine.
Ältere und jüngere Vulkanite unterschieden sich durch ihren Chemismus – ältere sind
basaltisch bis basaltisch – andesirisch (blau); jüngere sind reicher an Alkalien (rot).
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Miozäne Sedimente bei Wildon.
Etwa zeitgleich mit dem älteren Vulkanismus setzt die Subsidenz im Steirischen Becken ein
(siehe stratigraphische Tabelle) und die Sedimente des Beckens werden abgelagert. Dabei
kam es zur Bildung eines marinen Raumes der im Pannonium wieder aussüßte (Schema
unten).
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Die Beckenbildung steht im Zusammenhang mit West-Ost Dehnung. Dabei wurden tiefere
Gräben und seichtere Horste gebildet. Auf den Schwellenbereichen wurden Karbonate
(Leithakalke) mit Riff-ähnlichen Strukturen abgelagert in den Schwellen kam es zu
klastischer Sedimentation (siehe unten).
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Der Aufschluss von Wildon Kalke verzahnt mit klastischen Sedimenten. Die Leithakalk
Sedimentation im Steinbruch wird zweimal durch schräg geschichtete Sande unterbrochen die
als Produkt eines Deltas gedeutet werden. Die Wassertiefe betrug kaum mehr als 50 Metere,
dementsprechend sind Flachwasser Fossilien erhalten. Kalke führen Foraminiferen,
Corralinaceen, Rhodoliten – Algenschutt, Echinodermen, Muschel Schill, vereinzelt Haifisch
Zähne.
Alpidische Gebirgsbildung:
Gabbro und Eklogit der Koralpe bei Wies (Hohl).
Der Exkursionsstopp in der südlichen Koralpe zeigt die Entwicklung der älteren Alpidischen
Gebirgsbildung in den Alpen, die vor etwa ca. 90 Millionen Jahren kulminierte. Es ist einer
der klassischen Fundpunkte alt-alpidischer Eklogite (jüngere Eklogite mit etwa 40 Millionen
Jahren als Zeichen der jung – alpidischen Gebirgsbildung finden sich in den Hohen Tauern).
Als Eklogite bezeichnet man ein Gestein mit der Paragenese Omphazit und Granat. Diese
Paragenese ist nur bei sehr hohen Drucken stabil (im vorliegenden Fall ca. 16 kbar und
600°C, das entspricht einer Versenkung der Gesteine in eine Tiefe von etwa 45 Kilometer).
Somit sind Eklogite Anzeiger einer ehemaligen Subduktionszone.
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Eklogit mit den Mineralen Omphazit (grün), Granat (rot) und Zoisit (weiß)
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Obige Diagramme zeigen Alter, Druck und Temperaturbedingungen altalpiner Eklogite
Die Vorläufergesteine der Eklogite waren Permische Gabbros mit gänzlich anderer Druck und
Temperatur Geschichte. Diese zeigen hohe Temperaturen bei niedrigen Drucken im
Gegensatz zu hohen Drucken und niedrigen Temperaturen der Eklogite. Dies ist Indiz für
Permische Dehnungstektonik und wird mit der Öffnung der Tethys in Verbindung gebracht.
Obige Diagramme zeigen Alter, Druck und Temperaturbedingungen der Permischen Gabbros.
Stainzer Plattengneiss bei Marhof – westlich von Stainz
Bedingt durch engständige Schieferung und damit die leichte Spaltbarkeit ist der Stainzer
Gneis ein beliebtes Baumaterial für Bodenplatten und Mauern. Deutliche Schieferung und
ausgeprägtes Linear sind Kennzeichen starker tektonischer Beanspruchung. In der
tektonischen Nomenklatur werden solche Gesteine, die bei hohen Drucken und Temperaturen
beansprucht wurden als Mylonite bezeichnet. Die Stainzer Gneise wurden bei Temperaturem
um 600°C und 15 kbar deformiert und ähnlich wie in einem Walzwerk geplättet und geschert.
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Die Stainzer Plattengneise stellen einen Hauptdeformationshorizont während der altalpidischen Gebirgsbildung dar.
Aufschlusspunkt Stainzer Plattengneis bei Marhof.
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Stainzer Plattengneis im Handstück (obern) und als Gartenmauer.
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