28_28_Ahornkern

Geopfad - Berliner Höhenweg
Ahornkern
Schautafel 28 / 28
Ausgangsgestein
279 ± 4,8 Ma
rn
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Gn
x
Tu
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K
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K
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Gn
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Zill
0
295 ± 3 Ma
293 ± 1,9 Ma
Quarz-reiche
Granitoide
Abb. 5: Geologische Karte im Bereich des Ahornkerns;
(verändert nach VESELÁ et al. 2010)
spät- und post-variszische Metasedimente
AlkalifeldspatSyenit
AlkaliFeldspat
100 %
Monzodiorit
Syenit
Monzonit
Biotitreiche porphyrische Metagranite
(Ahorn-Gneis-Kern)
Meta-Granodiorite, Meta-Tonalite
(Zillertal- und Tux-Gneis-Kern)
FoidSyenit
FoidMonzosyenit
Ziller
Abb. 4: Profilschnitt durch den Ahornkern; Profillinie und Legende in der Geologischen Karte, Abb. 5; verändert nach
LAMMERER et al. 2008)
Gabbro
Plagioklas
100 %
Monzogabbro
FoidMonzodiorit
FoidDiorit
FoidMonzogabbro
Karbonate (Mittel Trias) und klastische Metasedimente
an der Basis der Bündnerschiefer (? Permo-Trias)
Hochstegen Marmor (Jura)
Foidolit
Lage des Profilschnitts (Vgl. Abb. 4)
Abb. 6: StreckeisenDiagramm der Plutonite
Tiefe [km]
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Abb. 7: Topographische Übersichtskarte des Geopfades - Berliner Höhenweg, Bearbeiter: Georg Kuhn & Stefan Wewior.
Foide
(SiO2 arm)
100 %
Zillertal- und Tux-Gneis-Kern
Der Ahornkern ist das älteste variszische granitoide Gestein im westlichen Tauernfenster. Der Platzname des Plutons des Ahornkerns folgten weitere magmatisch aktive
Phasen. Die geochemischen Komponenten der Ausgangsgesteine sind dabei entscheidend für die Zusammensetzung und Art der Umwandlungsgesteine (Metamorphite). Im
späten Karbon (290 - 310 Mio. Jahre) intrudierten nach Ende der variszischen Gebirgsbildung weitere Plutonite mit granitoidischer bis tonalitischer Zusammensetzung (VESELÁ et al. 2010). Im frühen Perm (265 bis 280 Mio. Jahren) fand ein explosiver Vulkanismus unter der Bildung großer Granitkomplexe statt. Diese waren Ausgangmaterial
für die Gneise des späteren Zillertalkerns und des Tuxkern (LAMMERER et al. 2008). Je
nach Zusammensetzung der magmatischen Gesteine aus den prozentualen Anteilen
von Quarz, Alkalifeldspat und Plagioklas sowie der Foide ergibt sich die Art des magmatischen Tiefengesteins mit ganz charakteristischen Mineralzusammensetzungen. Diese
können durch das Streckeisen-Diagramm dargestellt werden (Abb. 6)
Abb. 9: Vereinfachte Stratigraphische Tabelle Karbon bis heute
System
Greiner Serie (Altes Dach)
Tonalit
Granodiorit
Quartär
Legende
Granit
Tertiär
AlkalifeldspatGranit
Kreide
Im Zuge der alpidischen Gebirgsbildung
wurden durch Abtauchen (Subduktion) der
Subduktion
europäischen Platte unter die afrikanische
Platte sowie anschließender Kollision
Druck- und Temperaturbedingungen erreicht, die der Grünschiefer- bis Amphibolithfazies entsprechen (Abb. 3). Die Gesteine des "Alten Daches" unterlagen einer
zweiten Gesteinsumwandlung (MetamorAbb. 2: Alpidische Metamorphose (verändert nach
phose). Ebenso die magmatischen TiefenVESELÁ et al. 2010)
gesteine (Plutonite) wurden metamorph geTemperatur [°C]
prägt, wodurch Gneise gebildet wurden.
0
200
400
600
800
1000
0
0
Auch die sich im Laufe der Jahrmillionen abHornfe
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s-Fazie
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gelagerten Flachwasser- und Tiefseesedi10
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mente (Perm bis Kreide) unterlagen der Med
400
tamoprhose und sind heute beispielsweise
20
600
als Hochstegenmarmor zu finden.
retr
ogra
d
800
Das Druck-Temperaturdiagramm zeigt die
30
Entwicklung des Ahorngneises von der Ver1000
senkung und Kollision (prograder Pfad) bis
Eklogit-Fazies
40
1200
zur anschließernder Abkühlung und Hebung
Abb. 3: Druck-Temperaturdiagramm metamorpher
des Gesteins an die Oberfläche (retrograder
Gesteine (verändert nach TRÖGER, 1963)
Pfad).
Im Zuge der alpidischen Gebirgsbildung vor 28 bis 30 Millionen Jahren (Oligozän)
wurden in der sogenannten "Tauernkristallisation" höchste Metamorphosegrade erreicht. Der Ahornkern hat im Zuge seiner Entwicklung und Umwandlung vom magmatischen Plutonit bis zum Gneis maximale Temperaturbedingungen von 550°C
und einen Druck von 6 -7 kbar erfahren (SCHMID et al. 2013). Nach der Aufwölbung
und Hebung der versenkten Gesteinseinheiten unterlag dieser einer kontinuierlichen Abtragung durch verwitterungsbedingte Prozesse, wodurch erdgeschichtlich
ältere Gesteine zu Tage traten.
SW
10 km
Quarz
100 %
292,1 ± 1,9 Ma
Kollision
Druck [bar]
n
Ah
Alpidische Metamorphose
Ginzling
-G
n
r
o
284 + 2/-3 Ma
e
K
s
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Jura
Abb. 1: Entstehung des Protoliths durch Intrusion.
Mayrhofen
Trias
Sill
335 ± 1,5 Ma
Perm
Lakkolith
N
Karbon
„Altes Dach“
Die magmatische Schmelze des Ausgangsgesteins (Protholith) des Ahornkerns drang
vor etwa 336 Millionen Jahren (Karbon) in
das Grundgebirge ("Altes Dach") ein. Dieses
formte sich durch die variszische Gebirgsbildung und wurde bereits metamorph geprägt.
Die Magmen bildeten sich durch Kollision
zweier Kontinentalränder , bei der es zu Aufschmelzung sowohl Teilen der Erdkruste als
auch der Gesteine des Oberen Mantels kam.
In der Tiefe kristallisierten diese aus und bildeten lagenförmige "Lakkolithe" (VESELÁ et
al. 2010)
Alter
[Millionen Jahre
vor heute]
2,588 - 0
Quarz
Quarz
Quarz
66 - 2,588
tK-Fsp
K-Fsp
(Orthoklas)
(Orthoklas)
Biotit
K-Fsp
(Orthoklas)
Biotit
Biotit
145 - 66
Kaolinit
Plg
1 cm
Kaolinit
1 cm
201,3 - 145
Abb. 9: Detailbild eines Augengneises;
Abb. 8: Detailbild eines Augengneises im
Dünnschliff (polarisiert); K-Fsp = Kalifeldspat. K-Fsp = Kalifeldspat.
Der Ahorn-Gneis-Kern besteht aus dem sogenannten Au252,2 - 201,3
gengneis. Zentimetergroße Kalifeldspataugen (Orthoklas
mit feiner Mikroklinverwachsungen) werden von einer
Grundmasse aus Quarz, Plagioklas (Albit) und Biotit umflos298,9 - 252,2 sen (porphyrisches Gefüge). Die Feldspataugen entstammen dem magmatischen Ursprungsgestein und bleiben
auch bei erhöhten Metamorphosegraden stabil. Durch die
hohen Druck- und Temperaturbedingungen hat sich das
359,9 - 298,9 Gefüge jedoch merklich verändert. Eine Foliation aus lagig
eingeregelten Biotiten und hellen Feldspäten sowie Quarz
hat sich gebildet (Abb. 8 und 9).
Bearbeiter: Ines Betten
Quellen: LAMMERER, B., GEBRANDE, H., LÜSCHEN, E., & (2008): A crustal-scale cross-section through the Tauern Window (eastern Alps) from geophysical and geological data. Geological Society, London, Special Publications, 298(1), 219-229.
SCHMID, S. M., SCHARF, A., HANDY, M. R., & ROSENBERG, C. L. (2013): The Tauern Window (Eastern Alps, Austria): a new tectonic map, with cross-sections and a tectonometamorphic synthesis. Swiss Journal of Geosciences, 106(1), 1-32.
TRÖGER, W. E. (1963): Der geothermische Gradient im pt-Feld der metamorphen Facies. Beiträge zur Mineralogie und Petrographie, 9(1), 1-12.
VESELÁ, P., SÖLLNER, F., FINGER, F., & GERDES, A. (2010): Erratum to: Magmato-sedimentary Carboniferous to Jurassic evolution of the western Tauern window, Eastern Alps (constraints from U-Pb zircon dating and geochemistry). International Journal of Earth Sciences,
101(2), 603-603.
Stand: Dez. 2013