Tektonik

© VÖH 2006, Lukas Plan, Wildalpen 05.2006
Tektonik
• Lehre vom Bau der Erdkruste und den
Bewegungen und Kräften, die diese erzeugt
haben.
• Untersuchungen der Tektonik erlauben es aus
den Strukturen, Störungen, Deformationen die
erzeugende Bewegung nach Bahn, Richtung,
Zeit, Dauer und Ursache zu ermitteln (verändert
nach Cloos, 1936)
• Begriff auch Beschreibend: z.b. Die Komplizierte
Tektonik der Hochschwabregion…
Div. Bergriffe
• Bruchtektonik
• Deckentektonik
• Faltentektonik
• Strukturgeologie (oft als Synonym f. T.
verwendet)
• Alle Maßstäbe: Mikroskopisch bis Plattentektonik (100te km)!
Zwei unterschiedliche
Deformationsverhalten
spröd (brittle): Störungen, Klüfte,
es entstehen Kataklasite, Kakirite (zerbrochene Gesteine)
seismisch (es gibt Erdbeben!)
plastisch bzw. duktil (ductile): Faltung, Scherzonen
es entstehen Mylonite
aseismisch (langsame, kriechende Bewegung)
Übergang(szone) in 10-20 km Tiefe (ja nach Gestein, Temp.,
Druck, Zeitspanne…)
Riesige Falte in
präkambirschen
Gesteinen (Namibia)
Selbstähnliche parasitär
Falten (oftmals sind geol.
Phänomene in mehreren
Maßstäben zu beobachten)
Peilsteinhöhle/ Hochschwab
Herausgewitterter Faltenkern
aus Tuffit (vulkanisch
Aschenablagerungen )
Wetzsteinloch,
Hochschwab
Ebenfalls Faltenkern aus
Tuffit (grünliches Gestein)
Schöckelkalk (eigentlich Marmor), plastisch verformt, mit
verfalteten Calcit-Adern (das Gestein ist als Mylonit zu
bezeichnen)
Bruchtektonische Strukturen
• Kluft: feine nicht od. nicht wesentlich geöffnete
Gesteinsfuge ohne merkbaren Versatz
• Spalte: geöffnete Fuge (f. Höhlen eher
unbedeutend)
• Störung (Verwerfung): Trennfläche mit
merkbarem Versatz (einige mm bis 100te km)
Netz feiner Klüfte
im Leithakalk und
daran gebundene
Verkarstung
(„Protocave“)
Spalt (vermutlich hangparallele
Zerrspalte) in der
Reichenwaldhöhle (Opponitz NÖ)
die an einer SchichtGrenze zwischen
Opponitzer Kalk
(hangende Schicht)
und Lunzer Schichten
(liegende Schicht)
angelegt ist. Der Spalt ist jünger
als die letzte Phase der
Wasseraktivität in diesem Teil
(Lehm ist ebenfalls durchtrennt)
Markante Störungen
(Harnischflächen) wodurch
unterschiedliche Gesteine
aufeinander Treffen. Weiter
parallele Störungen
(könnte prinzipiell auch
Schichtgrenze sein,
Schichten haben aber
gänzlich anderes Einfallen)
Kataklasit
Mächtige Harnischfläche
am
Hochschwab
(Größenvergleich Person)
mit Kataklasit
Pfeil: BewegungsRichtung der
Störung
Höllental
(Rax), markante
Störung in der Wand
Hirschgrubenhöhle
Hochschwab
Mächtiger Harnisch mit deutlicher Striemung
Die Mächtigkeit des Kataklasits stellt ein Indiz für das
Ausmaß des Versatzes an der Störung dar.
Harnischfläche mit deutlich
erkennbarer Striemung
Beginnende Kataklase
(Zerbrechung des
Gesteins) zwischen 2
Harnischen
Ultrakataklasti: viel
„Gesteinsmehl“ wenig ganze
Gesteinskomponenten)
Protokataklasit: noch viele
Gesteinsbruchstücke.
Ultrakataklasit
1 mm
Protokataklasit
Arten von Störungen
=Blattverschiebung
Thrust Fault = Reverse F.
Normal Fault
es wird immer die Bewegung der hangendne
(=obenleigenden) Fläche beschreiben
Strike-Slip-Fault
es wird die Bew. der
gegenüberliegenden F. be.
sowie: Kombination aus Seitenverschiebung und Auf- bzw. Abschiebung
(z.b. Schrägabschiebung)
Achtung: Fold = Falte!
Abschiebung entlang einer Störung (womöglich auch
Blattverschiebungskomponente. – kann man aus diesem Foto
nicht sagen!)
Tuffitlagen auf Flores (Indonesien)
Schersinn von Blattverschiebungen
• Linksseitenverschiebung (sinistral; auch linksgerichtete SV, linkslatrale SV
• Rechtsseitenverschiebung (dextral)
Weichselboden
Wildalpen
Kartensymbole
Kartenbsp.: Ebenstein
Deckscholle
Deckscholle
Gebankter Dachsteinkalk am
Hochkasten
Größenordnung 10 000 a
Dachsteinkalk mit Megalodonten
A- Horizont: Tone, meist
nicht mehr erhalten,
B- Horizont: meist
dolomitisiert
C- mächtige Kalkbank mit
Kuhtrittmuschen
Mächtigkeit (dicke) von Schichten:
• Bankung: Meter-Bereich
• Schichtung: Dezimeter-Bereich
• Lamination: regelmäßige Feinschichtung,
meist im Millimeter-Bereich
• (Warven: Wechsellage im
Jahresrhythmus)
Orientierung einer Störung
Angabe von:
Fallrichtung und Fallwinkel: (zB. 130/46, 078/21)
Streichen und Fallen – ungünstig, da man 3 Werte braucht.
Streichen ist für (sub)vertikale Flächen einfacher.
Darstellung von
Störungsorientierungen
Rosendiagram (Kluftrose)
nur das Streichen von Flächen ist darstellbar
Stereographische Projektion
Schmidt‘sches Netz
• Grundriss vom Verschnitt der
Fläche mit der untere Hälfte
einer Kugel
Schersinnkriterien
• Wie haben sich die beiden Flächen einer Störung relativ
zueinander bewegt (abschiebend, aufschiebend,
linksseitig…)?
• mehrere Kriterien – relativ komplex!
• Faserkristalle (rel. einfach zu erkennen)
weitere:
• Abrisskanten
• verzahnte Lösungsflächen (Stylolithe)
• Riedl Flächen – Halbmondbrüche (lunet structurs)
• Pflügende Partikel
• Schleppfalten…
Fasercalcite
=Lösungserschienung
Bsp.
Hochschwab
Miozän (D4)
Wie kommt es zu
komplexen
Störungsmustern?
N
Göllerdec ke
E-gerichtete laterale Extrusion: Sinistrale Blattverschiebungen
Eozän (D2)
MürzalpenDec kensystem
Grauwackenzone
(Norisc he Decke)
Übersc hiebung
N-geric htete Faltung und Überschiebung
Out-of-Sequenc e Rücküberschiebungen
Kreide - Eozän (D1)
mehrere
Deformationsphasen
im Zuge der alpinen
Gebirgsbildung
Miozän (D3)
E-gerichtete laterale Extrusion: E-W-gerichtete Abschiebungen
Antiklinale
Synklinale
Absc hiebung
NW-gerichtete Faltung und Überschiebung
Dextrale Grenzblätter (tear faults)
Bewegungsrichtung
Bedeutung von Trennflächen für
Höhlenentstehung
Störungsgebundene
Höhlenräume
Burgunderschacht
Grundriss
störungsgebundener
Gang in der Kläfferquelle
Typischer
störngsgebundener
Canyon
Raum zwischen zwei Harnischflächen, der, vermutlich
erosiv vom Kataklasit befreit worden ist
Störungsgebundener
Schacht (Kroatien)
Schichtgebundene Höhlenräume
(Burgunderschacht)
Blickrichtung:
beliebig
parallel zum Streichen
Aufrisse
An einer Schichtfuge (Dachstienkalk) angelegter Gang im
Grauen Riesen (Totes Gebirge)
Möglicherweise
führen hier
verschieden gut
lösliche
Schichten
(Dolomitisierung)
zu diesem Profil
Schneeloch am
Tanzboden (NÖ)
Die PlattenkalkSchichtung ist hier
senkrecht aufgestellt,
entlang der
Schichtfugen hat sich
der Schacht gebildet
Weiteres Beispiel für einen schichtgebundenen
Schacht
Sowohl eine Störung als auch ein Schichtfugen haben bei der
Entstehung dieses Ganges im Burgunderschacht eine Rolle
gespielt.
Abrissklüfte, Spalthöhlen
• „Tektonisch Höhle“ sollte nicht verwendet
werden. Da sie durch Massenbewegungen
(Abgleiten von Gesteinsmassen)
entstehen, was eigentlich nicht zur
Tektonik gehört.
• Eher Abrisskluft od. Crevice Cave (engl. f.
Riss, Spalt)
Planbeispiel Abrisskluft