Der Lehrkoffer und dieses Begleitheft wurden von Alex Stricker im Rahmen einer Bachelorarbeit am Institut für Geologie erstellt. Betreuung und redaktionelle Überarbeitung: Christoph Spötl 2013 Vorwort „Was ist das eigentlich für ein Stein der, so schön glitzert; wie entsteht er, warum hat er diese Form und wie alt ist er?“ Das sind typische Fragen, die in den Gedanken vieler Personen, vor allem in jenen von Kindern, beispielsweise im Laufe einer Bergwanderung, umherschwirren. Den meisten fällt es dann auch schwer Antworten darauf zu finden und so bleibt es meist schlicht bei: „ein schöner, glitzernder Stein“. Ein geologischer Lehrkoffer für Osttirols Schulen, welcher im Zuge einer Bachelorarbeit im Fachbereich Geologie angefertigt wurde, soll nun dazu dienen einfache und klare Antworten auf diese Fragen zu geben. Der Koffer zeigt, dass sich nicht nur hinter glitzernden Steinen, sondern auch hinter unauffälligen, matten Steinen interessante Geschichten längst vergangener Zeit verbergen. Den Schülern soll mithilfe dieses Koffers möglichst früh ein Bezug zur regionalen Geologie ihres Heimatbezirks gegeben werden. Ziel ist es, dass ein jeder Schüler typische Gesteine seiner Umgebung erkennen kann, sie lernt zu unterscheiden, sie einem Gesteinstyp zuordnen kann und etwas über deren Entstehung berichten kann. Es soll vor allem aber der Spaß und die Freude an den Erdwissenschaften geweckt werden. Der Lehrkoffer beinhaltet charakteristische Gesteine aus dem Bezirk Lienz, ein Begleitheft, eine Salzsäure und eine Lupe. Die Gesteine sind angeschliffen und poliert, um besondere Merkmale besser erkennbar zu machen. Die Objekte sind so gewählt worden, dass aus möglichst vielen Bereichen Osttirols Gesteine im Koffer zu finden sind. Das Begleitheft vermittelt allgemeines geologisches Basiswissen und gibt einen Überblick über Osttirols komplexe aber besonders einzigartige Geologie und seiner Geschichte. Besondere und typische Gesteine werden genauer vorgestellt. Auch auf den wirtschaftlichen Aspekt von Osttirols Gesteinen und den ehemals intensiven Bergbau des Bezirks wird eingegangen. Auf den letzten Seiten des Begleithefts finden sich Ausflugs- und Exkursionsvorschläge in Osttirol und seiner Umgebung, die im Zusammenhang mit dem Thema Geologie stehen. Ein Kreuzworträtsel soll als Lernkontrolle dienen. Zudem wurde eine Liste angefertigt, die für die jeweiligen Osttiroler Gemeinden die wichtigsten Gesteine zusammenfasst. 1 Inhaltsverzeichnis Vorwort ...........................................................................................................................................Seite 1 Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................................Seite 2 Allgemeine geologische Informationen ..........................................................................................Seite 3 Gesteinsbestimmung.....................................................................................................................Seite 11 Regionale Geologie........................................................................................................................Seite 13 Geologische Karte von Osttirol......................................................................................................Seite 23 Typische und spezielle Gesteine Osttirols .....................................................................................Seite 24 Osttiroler Bergbau .........................................................................................................................Seite 45 Wirtschaftliche Nutzung Osttiroler Gesteine ................................................................................Seite 46 Weiterführende Literatur ..............................................................................................................Seite 51 Exkursionsmöglichkeiten ...............................................................................................................Seite 52 Kreuzworträtsel .............................................................................................................................Seite 57 Liste der Gesteine in den einzelnen Gemeinden...........................................................................Seite 59 Zitierte Literatur ............................................................................................................................Seite 61 2 Allgemeine geologische Informationen Was ist Geologie? Geologie ist eine Wissenschaft, die sich mit dem Aufbau, der Zusammensetzung, der Struktur und der Entwicklungsgeschichte der Erde beschäftigt. Aufbau der Erde Unsere Erde besteht aus mehreren Schalen. Im Zentrum befindet sich auf Grund des hohen Drucks ein fester Erdkern, welcher hauptsächlich aus Eisen und Nickel besteht. Daran schließt sich aufgrund des abnehmenden Druckes der flüssige Teil des Erdkerns an; man spricht vom äußeren Erdkern. Nach außen nimmt nicht nur der Druck, sondern auch die Temperatur ab und so folgt auf dem Erdkern der zähplastische Erdmantel. Der oberste Teil des Erdmantels ist bereits fest. Auf dem Erdmantel folgt die relativ dünne, harte Erdkruste. Im Wesentlichen wird zwischen der dichteren/dünneren ozeanischen Kruste und der leichteren/dickeren kontinentalen Kruste unterschieden. Kruste und Mantel unterscheiden sich zudem in ihrer chemischen Zusammensetzung. Der feste oberste Teil des Erdmantels und die feste Erdkruste bilden zusammen die sogenannte Lithosphäre; es handelt sich hierbei um die feste Gesteinshülle der Erde (vom Griechischen: líthos ‚Stein‘ und sphära ‚Kugel‘). Die geologische Aktivität der Erde Die Lithosphäre ist in sieben große und mehreren kleineren Lithosphärenplatten unterteilt. Diese Platten „schwimmen“ förmlich auf dem zähflüssigen Mantel und sind somit ständig in Bewegung. Typische Geschwindigkeiten dieser Bewegungen liegen bei mehreren Zentimetern pro Jahr. Angetrieben werden diese Bewegungen durch starke Wärmeströmungen (Konvektion) im Erdinneren, vor allem im Mantel. Die Platten können sich aufeinander zu bewegen, auseinander bewegen oder aneinander vorbeigleiten. Dadurch entstehen verschiedene Plattengrenzen: Konvergente (Kollision der Platten), divergente (Auseinandergleiten der Platten) und transversale (Platten gleiten aneinander vorbei). An divergenten Plattengrenzen wird ständig eine neue Platte gebildet, indem Magma (aufgeschmolzenes Gestein) entlang der Plattengrenzen aus der Tiefe an die Oberfläche aufsteigt und abkühlt. An konvergenten Plattengrenzen taucht eine Platte unter die andere ab und schmilzt in der Tiefe auf oder eine Platte schiebt sich über die andere Platte und führt zur Auffaltung eines Gebirges. An transversalen Plattengrenzen können sich Platten beim Vorbeigleiten ineinander verhaken. Dadurch entstehen Spannungen, die zu Erdbeben führen können. Diese Bewegungen der Platten führen somit zu ständigen „Veränderungen der Geografie der 3 Erdoberfläche“, zusammenfassend wird die Gesamtheit dieser Bewegungen als Plattentektonik bezeichnet. Abbildung 1 (links): Aufbau der Erde (Mineralogisches Museum Universität Köln, 1997). Abbildung 2 (rechts): Lithosphärenplatten (Wikipedia, 2006). Von Gesteinen, Mineralien, Kristallen und Fossilien Bisher wurde noch nicht geklärt was eigentlich ein Gestein ist. Ein Gestein ist ein Feststoff, der aus verschiedenen Mineralkörnern zusammengesetzt ist. Ein Mineral kann man als feste natürliche Substanz mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung und einer inneren kristallinen Ordnung, meist anorganischen Ursprungs, definieren. Unter kristalliner innerer Ordnung versteht man die für jedes Mineral spezielle geometrische Anordnung der Atome (Bausteine der Minerale). Diese Anordnung der Atome kann sich auch auf das äußere Erscheinungsbild von Mineralen auswirken und deshalb treten einige Mineralien als schöne Kristalle auf, mit einer speziellen Anzahl und Ausprägung von äußeren Flächen. Wichtige gesteinsbildende Minerale sind: Feldspat, Quarz, Amphibole, Glimmer, Pyroxene und Karbonate (Calcit, Dolomit). Je nach ihrer chemischen Zusammensetzung sind die Minerale verschiedenen Mineralklassen zugeordnet. Granit ist beispielsweise ein Gestein, welches aus den drei Mineralen Feldspat, Quarz und Glimmer zusammengesetzt ist. Ein Gestein kann im Einzelfall auch aus nur einem Mineral bestehen, ein Quarzit besteht beispielsweise fast ausschließlich aus dem Mineral Quarz. Neben Mineralen können Gesteine in unterschiedlichem Ausmaß organisches Material enthalten, z.B. Reste oder Spuren toter Tiere oder Pflanzen (Knochen, Schalen, Zähne, Stängel, Blätter etc.). Es 4 handelt sich hierbei um sogenannte Fossilien. Da ein Gestein natürlicher Herkunft ist, besteht beispielsweise ein wesentlicher Unterschied zu Beton oder Ziegelsteinen, welche industriell hergestellt wurden. Ein Gestein bildet sich durch geodynamische Prozesse. Solche Prozesse haben ihre Ursachen entweder im Erdinneren (endogene Prozesse) oder auf der Erdoberfläche (exogene Prozesse). Endogene Prozesse drücken sich unter anderem durch die erwähnte Plattentektonik aus, exogene Prozesse beispielsweise durch Wettereinflüsse oder Gravitation (Schwerkraft) an der Erdoberfläche. Die Gesteine werden daher nach ihrer Entstehungsart in drei Grundtypen eingeteilt: magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine. Gesteinsklassen Magmatische Gesteine oder auch Erstarrungsgesteine entstehen durch Abkühlen und Auskristallisieren von Gesteinsschmelzen aus der Tiefe, dem sogenannten Magma, und sind somit endogenen Ursprungs. Nach Art der Förderung bzw. Entstehung werden magmatische Gesteine in Plutonite und Vulkanite eingeteilt. Plutonisches Gestein, welches auch als Intrusivgestein bezeichnet wird, hat seinen Ursprung in Magma, das sich im Inneren der Erdkruste langsam abkühlt und auskristallisiert. Erst im Laufe der Zeit kommt ein Pluton durch tektonische Hebung und/oder Erosion (Abtragung) des darüber liegenden Gesteins an die Erdoberfläche. Vulkanisches Gestein, welches auch als Ergussgestein bezeichnet wird, erstarrt hingegen auf der Erdoberfläche. In der Erdkruste befinden sich oft tiefe Risse, entlang von diesen kann aufgeschmolzenes Gestein (Magma) aus der Tiefe aufsteigen und gelangt dann in Form von Vulkanen an die Erdoberfläche. Ab dem Zeitpunkt, an der das Magma an die Erdoberfläche tritt wird es als Lava bezeichnet. Die Lava kühlt aufgrund des raschen Temperaturwechsels sehr rasch ab. Im Gegensatz zu den plutonischen Gesteinen, welche durch das langsame Wachstum der Minerale grobkörnig sind, sind Vulkanite feinkörnig, da dessen Minerale kaum Zeit hatten zu wachsen. Eine Art Zwischenform stellen Ganggesteine dar, welche Merkmale der Tiefengesteine und der Ergussgesteine zeigen. Es handelt sich hierbei um Gesteine, die in Spalten aus der Tiefe aufsteigen, aber auf ihrem Weg an die Erdoberfläche in diesen Aufstiegskanälen steckenbleiben und erstarren. Zu den Ganggesteinen zählen unter anderem Pegmatite, welche auch in Osttirol zu finden sind. 5 Abbildung 3: Entstehungsmöglichkeiten magmatischer Gesteine (Ernst Klett Verlag Stuttgart; http://www2.klett.de/sixcms/media.php/229/104002_0902.pdf). Ein Sedimentgestein hingegen entsteht an der Erdoberfläche in Folge exogener Bildungsprozesse. Es handelt sich um den am häufigsten anzutreffenden Gesteinstyp, denn obwohl er nur 8% der Gesteine der Erdkruste ausmacht, bedeckt er 70% der Erdoberfläche und ist somit gut sichtbar. Nach Art und Herkunft der Sedimente unterscheidet man klastische, chemische und biogene (organogene) Sedimente. Klastische Sedimente gehen aus der Erosion (Abtragung und Zerkleinerung von Festgestein) von Oberflächengestein hervor. Beim Oberflächengestein kann es sich um Magmatite, Metamorphite oder auch um Sedimentgesteine selbst handeln. Die Zersetzung des Gesteins ist vor allem auf die Einwirkung von Wasser in Form von Gletschern (glaziale Sedimente), Flüssen (fluviatile Sedimente), Seen (lakustrine Sedimente) oder dem Meer (marine Sedimente) zurückzuführen, aber auch durch den Wind (äolische Sedimente). Je nach Zerkleinerungsgrad und Transporttyp unterscheidet man verschiedene klastische Sedimente: Sandstein, Tonstein, Brekzie (eckige Komponenten), Konglomerat (gerundete Komponenten). Klastische Sedimente können somit als „RecyclingGesteine“ beschrieben werden. Chemische Sedimente entstehen wenn Substanzen vom gelösten in den ungelösten Zustand übergehen und somit Mineralien ausgefällt werden. Biogene Sedimente oder organogene Sedimente entstehen auf dieselbe Weise, die Mineralausscheidung wird hier aber durch Lebewesen verursacht. Durch die Mineralausscheidung ist es einigen Lebewesen wie Muscheln oder Schnecken möglich Hartteile zu bilden, die aus den 6 Mineralen Kalzit oder Aragonit bestehen. Nach dem Absterben der Lebewesen bleiben Hartteile wie Schalenreste zurück und bilden Sedimente. Allen genannten Sedimenten gemeinsam ist die Ablagerung in sogenannten Sedimentationsbecken; das kann beispielweise ein Meer oder eine leichte Vertiefung in der Erdkruste sein. In diesen Becken verdichten und verfestigen sich die Sedimente. Dieser Gesteinsbildungsprozess wird als Diagenese bezeichnet. Durch einen Wechsel in der Sedimentation bilden sich Sedimentschichten und aus lockeren Sedimenten entstehen allmählich kompakte, harte Sedimentgesteine. Abbildung 4: Entstehungsmöglichkeiten von Sedimentgesteinen (Ernst Klett Verlag Stuttgart; http://www2.klett.de/sixcms/media.php/229/104002_0902.pdf). Metamorphe Gesteine werden auch als Umwandlungsgesteine bezeichnet. Wenn Gesteine bestimmten Bedingungen ausgesetzt werden (hoher Druck, hohe Temperaturen), können sie sich auf bemerkenswerte Art und Weise verändern, sowohl was die mineralogische Zusammensetzung betrifft, als auch hinsichtlich ihrer Struktur. Je nach Höhe von Druck und Temperatur kristallisieren unterschiedliche Minerale aus. Der Metamorphismus hat seinen Ursprung in großen Tiefen im Inneren der Erdkruste und kann jede Art von Gestein betreffen. Die Veränderungen finden stets im festen Zustand statt. Werden der Druck und Temperatur so hoch, dass das Gestein schmilzt (Anatexis), spricht man bereits von Magmatiten. Bei einem bestimmten Druck richten sich unter anderem längliche oder blättrige Mineralien wie beispielsweise Glimmer in einer bestimmten einheitlichen Richtung aus. Es entsteht die Schieferung, die nicht mit Schichtung zu verwechseln ist. Metamorphe Gesteine werden je nach Ausprägung von Druck und Temperatur in Gruppen eingeteilt. 7 Je nach räumlicher Ausprägung wird zwischen Lokaler und Regionaler Metamorphose (bei der Gebirgsbildung) unterschieden. Bei der Versenkungsmetamorphose werden Sedimente oder Magmatite im Zuge der hohen Überlagerungsdrücke und Temperaturen umgewandelt. Die Impaktmetamorphose ist Produkt der hohen Energieausbreitung bei Meteoriteneinschlägen. Dringen Magmenkörper in Krustenbereiche ein, kommt es im Zuge der hohen Temperaturen zur Metamorphose. Man spricht dabei von Kontaktmetamorphose. Eine weitere Unterteilung der Metamorphite erfolgt anhand des Ausgangsgesteins. Tabelle 1 zeigt einige Beispiele: Tabelle 1: Metamorphite und ihre Ausgangsgesteine. Ausgangsgestein (Protolith) Metamorphit Kalkstein Marmor Quarzreicher Sandstein Quarzit Granit Orthogneis Sandstein und Kies Paragneis Tonstein Phyllit Abbildung 5: Entstehungsmöglichkeiten von metamorphen Gesteinen (Ernst Klett Verlag Stuttgart; http://www2.klett.de/sixcms/media.php/229/104002_0902.pdf). 8 Der Kreislauf der Gesteine Die drei großen Gesteinsgruppen stehen in einem Kreislauf miteinander in Beziehung. Die Entstehung und Veränderung von Gesteinen finden in geologischen Zeiträumen statt. Ein erster Teilkreislauf, der überwiegend durch exogene Kräfte gesteuert wird, beginnt mit der Verwitterung (physikalische und chemische Zersetzung des Gesteins) des an der Erdoberfläche anstehenden Gesteins. Fließendes Wasser, Wind oder Eis transportieren die Verwitterungsprodukte und lagern diese im Meer oder auf dem Festland ab. Werden diese Lockersedimente von weiteren Ablagerungen überdeckt, kommt es zur Verfestigung (Diagenese). Danach ergeben sich zwei Möglichkeiten: Die Gesteine gelangen entweder durch Hebung wieder an die Erdoberfläche und der Zyklus beginnt von vorne oder die Sedimente gelangen in größere Tiefen und werden durch hohen Druck sowie hohe Temperaturen in metamorphe Gesteine umgewandelt. Mit zunehmender Temperatur kann es dann zum Aufschmelzen kommen. Aus dem entstandenen Magma können Tiefen-, Gang- oder Ergussgesteine entstehen. Ergussgesteine geraten sofort wieder in den Einflussbereich exogener Kräfte, Tiefen- und Ganggesteine erst nach Hebung und Abtragung der darüber- liegenden Gesteinsschichten. Ein solcher Kreislauf stellt nur eine Variante unter vielen dar, weil einzelne Teilprozesse auch übersprungen werden können: Die Erde ist in der Tat ein dynamischer Planet (im Gegensatz etwa zu Mond oder Mars). Abbildung 6 (links): Kreislauf der Gesteine (Terra Helvetica, 2005). Abbildung 7 (rechts): Einteilung der Gesteine nach der Entstehung (Ernst Klett Verlag Stuttgart; http://www2.klett.de/sixcms/media.php/229/104002_0902.pdf). 9 Die geologische Zeitskala Einen wichtigen Faktor in der Geologie spielt die Zeit. So sind für ein Menschenleben Jahrzehnte durchaus lange Zeiträume - bei den meisten geologischen Prozessen spricht man allerdings von Jahrmillionen. Die Erde entstand vor etwa 4600 Millionen Jahren, also vor 4,6 Milliarden Jahren. Es ist somit nicht einfach einen geologischen Kalender zu erstellen, da es an Informationen bedarf, die lange vor der Geschichte der Menschheit liegen. Die Informationen fanden die Geologen in den Gesteinsabfolgen. Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts stellten auf Grundlage der Überlagerung der Schichten und deren fossilen Inhalts Abfolgen fest, die eine Grenzziehung möglich machten. Generell gilt, je tiefer ein Fossil vergraben ist, umso älter ist es. Genauere Erkenntnisse gewinnen Wissenschaftler heute durch geochemische Datierungsmethoden, die meist auf dem Prinzip des radioaktiven Zerfalls einzelner Elemente beruhen. Durch diese Datierungsmethoden wurde die Entwicklung der Erde in geologische – zeitliche Einheiten eingeteilt, die hierarchisch geordnet sind in: Äon, Zeitalter, Periode, Epoche und Alter. Den letzten Äon bildet beispielsweise das Phanerozoikum. Mit dem Beginn des Phanerozoikums vor 542 Millionen Jahren setzt unter anderem der kontinuierliche Fossilbericht ein, da ab diesem Zeitpunkt die ersten hartteiltragenden Lebewesen entstanden. Eingeteilt ist das Phanerozoikum in die drei Zeitalter: Paläozoikum (Erdaltertum), Mesozoikum (Erdmittelalter) und Känozoikum (Erdneuzeit). Abbildung 8: Geologische Zeittafel mit Zeitangaben rechts in Millionen Jahren (Modifiziert nach Wikipedia, 2013). 10 Gesteinsbestimmung Welches Gestein ist das? Um die Frage beantworten zu können hilft oft eine Art „Kochrezept“, das auf einem Ausschließungsverfahren basiert. Um „kochen“ zu können, benötigt man Werkzeuge, die ein Geologe deshalb immer dabei haben sollte. Einige dieser Werkzeuge wurden dem Koffer beigelegt. Als erstes wird die Farbe des Gesteins bestimmt. Der Geologe nimmt für die Gesteinsbestimmung immer ein Handstück aus dem anstehenden Gestein. Der Geologenhammer dient dabei zum Anschlagen des Gesteins. Da sich die Gesteine durch die verschiedenen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Niederschlag, Temperatur und Frost, aber vor allem durch den Einfluss von Vegetation (z.B. Flechten) in ihrer Farbe verändern können, sollte das Gestein immer neu angeschlagen werden und der „frische Teil“ des Gesteins betrachtet werden. Ein weiteres wichtiges Merkmal eines Gesteins ist die Härte. Ein Taschenmesser hilft dabei für Ritztests. So kann beispielsweise Quarzit von Kalkstein unterschieden werden. Ein Quarzit hinterlässt Ritzspuren am Stahl des Messers, Kalkstein hingegen wird vom Messer angeritzt. Gips kann bereits mit einem Fingernagel geritzt werden. Zum unterscheiden der Gesteinsklasse ist das Gefüge (Anordnung und Ausbildung der Minerale) sehr hilfreich. So sind metamorphe Gesteine meist geschiefert, Sedimente sind geschichtet und Magmatite enthalten auskristallisierte (idiomorphe) Minerale. Nachdem diese ersten drei Merkmale geklärt sind, kann das Gestein schon auf einen bestimmten Bereich eingegrenzt werden. Zu letzt wird dann das entscheidendste Merkmal bestimmt, der Mineralinhalt. Hilfreich dabei sein kann eine Handlupe. Durch die Eigenschaften der Minerale, wie beispielsweise Farbe, Glanz, Strichfarbe, Form und Bruch, können die Minerale bestimmt und somit auf das Gestein geschlossen werden. Vor allem bei Karbonatgesteinen ist zudem das Bestimmen von Fossilien wichtig; dadurch ist sogar eine zeitliche Einordnung des Gesteins möglich. Als weiteres Werkzeug wird 10%-ige Salzsäure verwendet. Tests mit Salzsäure sind für die Identifizierung von Karbonatgesteinen essentiell. Wird auf einen Kalkstein ein Tropfen Salzsäure gegeben, braust dieser, da Kohlendioxid freigesetzt wird. Dolomit hingegen braust nicht, da er andere Inhaltsstoffe als der Kalkstein hat. Falls alle diese Aspekte für die Gesteinsbestimmung nicht genug waren bedient man sich analytischer Geräte im Labor. Dazu zählen beispielsweise das Mikroskop, die Raman Spektroskopie oder die Mikrosonde. Unter dem Mikroskop können spezielle Eigenschaften von Mineralen gut bestimmt werden. Dafür müssen Gesteinsdünnschliffe angefertigt werden. In der Abbildung 9 sind einige Bespiele von Gesteinsbildern, die mit einem Polarisationsmikroskop angefertigt wurden, dargestellt. 11 Abbildung 9: Ein Polarisationsmikroskop kann dabei helfen Mineralien und Fossilien besser zu erkennen und ist somit ein wichtiges „Werkzeug“ bei der Gesteinsbestimmung. In dieser Abbildung sind typische Gesteine die in Osttirol auftreten dargestellt. 12 Regionale Geologie Osttirols geologische Geschichte – Von Pangäa bis heute Osttirol im Herzen des Urkontinents Durch die Plattentektonik kam es ständig zu Verschiebungen der Kontinente. Neue Ozeane bildeten sich und schlossen sich nach einiger Zeit wieder. Vor etwa 300 Millionen Jahren (im Karbon) schlossen sich die großen Urkontinente Laurasien im Norden und Gondwana im Süden zusammen und bildeten den riesigen Urkontinent Pangäa. Osttirol befand sich zu diesem Zeitpunkt im zentralen östlichen Bereich dieses riesigen Kontinents. Die Kollision von Gondwana und Laurasien führte zu einer Gebirgsbildung, die in Osttirol deutlich ausgeprägt ist und als Variszische Orogenese bezeichnet wird. Diese Gebirgsbildung führte zu einer Regionalen Metamorphose. Vorherige abgelagerte Sedimentgesteine (Sandsteine, Kalksteine), Magmatite und auch ältere Metamorphite einer früheren Gebirgsbildung (Kaledonische Orogenese) wurden in Metamorphite umgewandelt, ineinander verschuppt, teils geschiefert und verfaltet. Aus Sandsteinen wurden Paragneise, aus Graniten (Magmatit) wurden Orthogneise, aus quarzreichen Sandsteinen wurden Quarzite, aus Kalksteinen entstand Marmor. In den Karnischen Alpen im Süden Osttirols finden sich beispielsweise Karbonatriffe aus dem Devon, die durch die Metamorphose teils in Marmor umgewandelt wurden. Aus Tonsteinen bildeten sich nördlich des Osttiroler Pustertals Quarzphyllite, der als Thurntaler Quarzphyllit bezeichnet wird. Alle diese Metamorphite werden mit der einheitlichen Bezeichnung Altkristallin zusammengefasst. Beim Kristallin handelt es sich um das sogenannte Basement, oder metamorphes Grundgebirge. Zu diesem Kristallin zählen folgende Einheiten in Osttirol: Die Gesteine des „ Alten Dachs“ der Hohen Tauern im Norden, die Gesteine der Schobergruppe, Defregger Alpen und Kreuzeckgruppe im zentralen Bereich des Bezirks, das Gailtalkristallin und Teile der Karnischen Alpen im Süden. Wüstenklima in Osttirol Nach der variszischen Gebirgsbildung kam es im Unterperm bereits wieder zu Bewegungen in der Erdkruste (Dehnungstektonik). In der Erdkruste bildeten sich enorme Spannungen, die dazu führten, dass Pangäa wieder langsam auseinanderbrach. Zu dieser Zeit kam es verbreitet zu Aufschmelzprozessen in der tieferen Erdkruste mit entsprechender magmatischer Aktivität (Plutonismus und Vulkanismus). In die Gesteine des „Alten Daches“ (Kristallin) drangen granitische Schmelzen ein, die als Plutone erstarrten. Die Intrusion erfolgte in mehreren Phasen, deshalb findet man Granite mit unterschiedlicher Zusammensetzung. Das Kristallin umgab diesen Pluton wie eine Art Dach, deshalb die Namensgebung „Altes Dach“. Im Laufe der Zeit wurde dann das Kristallin des 13 „Alten Daches“ durch Erosion abgetragen und der Pluton wurde teilweise freigelegt. Im Perm wurde nicht nur das „Alte Dach“ abgetragen, sondern auch alle anderen kristallinen Gebiete des Variszischen Gebirges Osttirols. Dies führte zur Bildung von Sandsteinen und Konglomeraten. Ein Konglomerat ist ein klastisches Sedimentgestein aus mindestens 50 % gerundeten Komponenten (Kies oder Geröll). Aus dieser Zeit stammt der Alpine Buntsandstein bzw. die Sandsteine des Alpinen Verrucano. Zu finden ist dieser beispielsweise rund um den Tristacher See bei Lienz. Beim Alpinen Verrucano handelt es sich um ein Quarzkonglomerat. Durch Verwitterung und Oxidation des Eisens erhielt das Sediment eine rote Färbung. Die Oxidation des Sediments ist ein Merkmal dafür, dass während der Ablagerungszeit ein trocken-heißes Klima geherrscht hatte. Zudem wurden aus anderen Gebieten, beispielsweise aus dem heutigen Südtirol abgetragene Sedimente des Bozner Quarzporphyrs (rötliches im Perm gebildetes vulkanisches Gestein) eingeschüttet. Die abgelagerten Sedimente dieses Vulkanits werden als Grödner Sandstein bezeichnet. Alle diese Sedimente lagerten sich direkt auf dem Kristallin des Variszischen Gebirges ab. Osttirol im Schelf und Küstenbereich eines Ozeans Der Urkontinent Pangäa war vom weltumspannenden Panthalassa Ozean umgeben. Jedoch gab es im Osten des Kontinents eine Einbuchtung. In dieser Einbuchtung befand sich auch ein Ozean, die Tethys. Im Laufe des Oberen Perms drang die Tethys immer weiter nach Westen Richtung Kontinent vor und überflutete weite Bereiche des zerfallenden Großkontinents Pangäa. Auch der Osttiroler Raum war davon betroffen. Zuerst entwickelte sich ein Strandbereich, und als das Meer immer weiter vordrang kam es zur ersten Ablagerung von kalkigen Sedimenten durch absterbende Organismen. Der Meeresspiegel stieg zu Beginn nicht kontinuierlich an, sondern sank immer wieder ab und stieg dann wieder an. Durch das Absinken trocknete das Meer aus und Ausfällungsprozesse führten zur Bildung von Salz- und Gipsgesteinen. Im Laufe der mittleren Trias befand sich in Osttirol bereits ein flaches Schelfmeer. In diesem bildeten sich riesige Karbonatplattformen und Riffe (Kalksteine). Im Laufe der Zeit bildeten sich aus den meisten Kalksteinen (CaCO3) durch Magnesiumzufuhr Dolomitgesteine. Durch diese Dolomitisierung ging der Bestand an fossilen Organismenresten großteils verloren. Zeugen dieser riesigen Karbonatplattformen der Trias finden sich heute in den Lienzer Dolomiten. In anderen Bereichen Osttirols fehlen weitgehend in der Abfolge diese Sedimente aus der Trias (z.B. Defregger Alpen, Karnische Alpen) aufgrund von Erosion bzw. tektonischen Bewegungen. 14 Abbildung 10. Rekonstruktion des Großkontinents Pangäa im Perm. In der Trias drang der Tethys Ozean nach Westen vor und überflutete weite Bereiche Pangäas (Bild oben, modifiziert nach: www.geogrify.net/GEO1/Lectures/PlateTectonics/#(3), 2005). Es bildeten sich Flachmeere, in denen kalkige Sedimente abgelagert wurden. So wurden unter anderem die Lienzer Dolomiten gebildet (Bild unten). 15 Osttirol versinkt im Meer Im Jura stieg der Meeresspiegel rasant an, die Karbonatplattformen zerbrachen und rutschten in die Tiefsee ab. Zugleich kam es zu einer sogenannten Bruchschollentektonik. Dadurch bekam die Kruste eine Struktur, die mit umgefallenen Dominoblöcken vergleichbar ist. Dies hatte unterschiedliche Ablagerungsmilieus aufgrund der unterschiedlichen Meerestiefe zur Folge. In Beckensedimenten finden sich fossilreiche Rote Kalke und Brekzien. In tieferen Lagen finden sich bereits Radiolarien (Strahlentierchen). Diese einzelligen Lebewesen haben mikroskopische Skelette aus Opal (wasserhältiges SiO2) und sind typisch für die Tiefsee. Zudem finden sich in diesen Bereichen Turbidite. Dabei handelt es sich um eine Art feinkörnige Unterwasserlawinen, die vom kontinentalen Bereich in die Tiefsee gelangen. Im Jura fand zudem ein weiteres markantes Ereignis statt, welches für Osttirols Geologie von großer Bedeutung ist. Nordwestlich der Tethyseinbuchtung kam es innerhalb des Großkontinents zur Öffnung eines weiteren Ozeans, dem sogenannten Penninischen Ozean oder Alpine Tethys. Spuren dieses Ozeans finden sich im Norden Osttirols, in den Hohen Tauern. Am Rande dieses Ozeans herrschten flachmarine Bedingungen und im Ozeanbecken herrschten Tiefseebedingungen. Deshalb bildeten sich in diesem Ozean unterschiedliche Sedimente, man spricht von sogenannten Fazieszonen. Im Randbereich lagerten sich kalkige Sedimente und Sandsteine ab. Im Übergangsbereich zur Tiefsee finden sich Turbidite. In der Beckenfazies der Tiefsee lagerten sich mergelige Tiefseesedimente ab (Mergel ist ein mit Ton vermischter Kalkstein). In diesen Tiefseesedimenten eingeschaltet sind mächtige basische Vulkanite (Basalte), welche am Ozeanboden durch magmatische Aktivität entstanden. Durch Versenkungsmetamorphose kam es am Ozeanboden bereits zu Umwandlungen dieser Vulkanite, dadurch bildete sich unter anderem im Zusammenspiel mit Wasser das Gestein Serpentinit. Durch die Öffnung des Penninischen Ozeans kam es zu einer Teilung des Großkontinents. Die Kontinentalmassen die sich nördlich des neu gebildeten Ozeans befanden, bilden ab diesem Zeitpunkt die Europäische Platte (Helvetikum). Die Kontinentalmassen südlich des Penninischen Ozeans bilden hingegen die Afrikanische Platte (Apulien). Abbildung 11: Öffnung des Penninischen Ozeans führt zur Teilung des Großkontinents in Europäischer und Afrikanischer Platte. 16 Die Gesteine innerhalb der beiden Kontinente im Penninischen Ozean bilden das sogenannte Penninikum. Zu den Osttiroler Penninischen Einheiten zählen das „Alte Dach“ als kristallines Grundgebirge, die darin eingedrungenen Plutone (Granite), die darüber abgelagerten Sedimente aus dem Perm und der Trias (Sandsteine und Kalke), und schließlich die Sedimente und Vulkanite des penninischen Ozeans. Die Bildung der Alpen In einer 1. Phase (frühalpidische Orogenese) kam es in der Kreidezeit zur Schließung der Tethys. In Folge dessen kam es zur ersten Heraushebung der Gesteinseinheiten aus dem Tethys – Meer: Die Alpen entstehen. Diese Heraushebung war begleitet von Verfaltungen und Überschiebungen und einer Regionalen Metamorphose. Es entstand ein sogenannter Deckenstapel. Gesteinseinheiten die ursprünglich nebeneinander lagen, kamen nun übereinander zu liegen. Alle abgelagerten Sedimente wurden in Metamorphite umgewandelt, dadurch ging auch weitgehend der Bestand an fossilen Schalenresten verloren, da die Schalenformen aus Calcit in größere Calzitkristalle umkristallisierten. Betroffen von dieser 1. Phase waren jedoch fast nur die Gesteinseinheiten südlich des Penninischen Ozeans, also die Apulische bzw. Afrikanische Platte. Innerhalb der Apulischen (Afrikanischen) Platte kam es zu dieser Zeit zudem zu einer Seitenverschiebung, die für Osttirols Geologie von großer Bedeutung ist. So entstand die Periadriatische Störungslinie, die als transversale Plattengrenze angesehen werden kann (Eine Störung ist im Allgemeinen eine tektonisch bedingte Trennfläche im Gestein). Die Ausbildung dieser Störungslinie führte zur Teilung der Apulischen Platte in zwei größere Deckeneinheiten: Nordapulien und Südapulien. Diese Abgrenzung machte es möglich, dass Südapulien im Gegensatz zu Nordapulien von dieser ersten alpinen Deckenstapelung und regionalen Metamorphose verschont blieb. Die Nordapulischen Einheiten bezeichnet man als Ostalpin, die Südapulischen Einheiten als Südalpin. Diese Störungslinie verläuft heute in Osttirol von Sillian das Lesachtal entlang weiter bis ins Gailtal. Dies erklärt auch warum die Lienzer Dolomiten nördlich dieser Linie im Gegensatz zu den Südtiroler Dolomiten südlich dieser Linie fossilarm, metamorph und strukturgeologisch im Sinne von Verfaltungen, Decken, Störungen, Versätzen einen viel komplizierteren Aufbau haben. Im Allgemeinen haben beide Einheiten aber eine fast identische Gesteinsabfolge, da deren Sedimente zur gleichen Zeit im gleichen Ozean (Tethys) abgelagert wurden. Zum Osttiroler Südalpin zählen die Karnischen Alpen, die weitgehend metamorph sind. Hier stellt sich die Frage wieso das eigentlich so ist? Im Osttiroler Teil der Karnischen Alpen sind nur Sedimente aus dem Paläozoikum anzutreffen, die bereits bei der variszischen Gebirgsbildung einer Metamorphose unterzogen wurden. Sedimente aus Perm, Trias, Jura und Kreide wie im Südalpin der Südtiroler Dolomiten fehlen. 17 Der Penninische Ozean bestand im Gegensatz zur Tethys länger, nämlich bis in die obere Kreide. Das Helvetikum und das Penninikum waren von der 1. Gebirgsbildungsphase nicht betroffen. Da diese Gesteine heute überwiegend in den heutigen Westalpen (Frankreich, Schweiz) zu finden sind, werden diese als Westalpin bezeichnet, im Gegensatz zum Ostalpin, das überwiegend in den heutigen Ostalpen (Österreich) auftritt. In der Oberkreide kam es dann zur 2. Phase der Alpidischen Gebirgsbildung (mesoalpidische Orogenese). Es kam zur Schließung des penninischen Ozeans, da sich die Apulische Platte (Afrika) auf die Europäische Platte (Europa) zubewegte und schließlich beide miteinander kollidierten. Abbildung 12: Schließung (Subduktion) des Penninischen Ozeans führt zur 2.Gebirgsbildungsphase der Alpen. Die Europäische Platte bildete bei dieser Bewegung die Unterplatte und die Apulische (Afrikanische) Platte die Oberplatte. In mitten dieses Plattenstapels befindet sich das Penninikum, das unter die Apulische Platte abtauchte (subduziert wurde). Bei dieser Subduktion bildete sich ein Tiefseegraben und Reste davon finden sich heute in der sogenannten Matreier Zone Osttirols. Die 2. Alpidische Gebirgsbildungsphase führte also wieder zu einer Deckenstapelung, die in Abbildung 13 modellhaft dargestellt ist. Gesteinseinheiten des Helvetikum, Penninikum und Ostalpin, die ursprünglich nebeneinander lagen, kamen nun übereinander zu liegen. Abbildung 13: Die 2. Alpidische Gebirgsbildungsphase führt zu einer Deckenstapelung. In dieser 2. Phase waren nun alle Gesteinseinheiten von Überschiebungen und einer Metamorphose betroffen. In den Ostalpen wurde die Afrikanische Platte viel weiter nach Norden auf die Europäische 18 Platte überschoben als in den Westalpen. Dies ist der Grund dafür, dass in Österreich fast ausschließlich „Afrika“ (Ostalpin und Südalpin) anzutreffen ist. Während dieser 2. Phase kam es zur Umwandlung der granitischen Plutone in Gneise (Zentralgneis genannt). Die Sandsteine aus dem Perm wurden zu Quarziten bzw. Glimmerschiefern. Kalksteine wurden teils in Marmor umgewandelt. Aus den mergeligen Tiefseesedimenten bildeten sich Kalkglimmerschiefer und aus den basischen Vulkaniten wurden Prasinite (Grün- oder Chloritschiefer) und Serpentinite. Die metamorph überprägten Sedimentgesteine des penninischen Ozeans werden zusammenfassend als Obere Schieferhülle bezeichnet. Im Südalpin der Karnischen Apen führte diese Metamorphose hingegen zu einer retrograden Entwicklung. Dadurch wurden höhergradig- metamorphe Gesteine aus der variszischen Gebirgsbildung in niedergradige Gesteine umgewandelt. Die Bildung des Tauernfensters Eigentlich müsste das Penninikum unter den ostalpinen Einheiten aufgrund der Deckenstapelung aus der 2. Phase verdeckt sein. In Osttirol treffen wir aber dennoch auf Gesteine dieses ehemaligen Ozeans aus dem Jura. Wie kommt das? In einer dritten Phase der Gebirgsbildung (jungalpidische Orogenese) drückte der südalpine Block weiter nach Norden in Richtung Europa. Der Südschub führte dazu, dass das Penninikum in einem bestimmten Abschnitt kuppelförmig hochgedrückt wurde und die ostalpinen Decken nach allen Seiten abgeschoben wurden. Die Erosion ostalpiner Einheiten begünstigte zudem diesen Prozess. Das herausgehobene und freigelegte Penninikum wird als Tauernfenster bezeichnet. Fenster daher, weil man wie durch einem Fenster in die tieferliegenden Einheiten sehen kann (Abb. 14). Das Tauernfenster verläuft vom Brennerpass im Westen bis zum Katschberg im Osten. In Osttirol erstreckt es sich circa von der Linie Prägraten – Matrei – Kals im Süden bis zur Salzburger Grenze im Norden. Die Heraushebung des Tauernfensters ist unter anderem dafür verantwortlich, dass der Gebirgszug der Hohen Tauern so viele Dreitausender aufweist. Der aus penninischen Gesteinen aufgebaute Großglockner ist zugleich der höchste Berg Österreichs. Die Heraushebung des Tauernfensters ist auch heute noch nicht abgeschlossen. Allerdings wird diese durch die Prozesse der Verwitterung und Erosion ausgeglichen. Abbildung 14: Modellhafte Darstellung zur Entstehung des Tauernfensters. 19 Abbildung 15: Geologische Übersichtskarte des Tauernfensters (Krainer, 2005, S. 24, modifiziert nach Tollmann 1977). Magmatische Aktivität jüngerer Zeit Im Olligozän (vor 30 Millionen Jahren) kam es durch den Schub des Südalpins nach Norden, entlang der Periadriatischen Naht und seinen Parallelstörungen zu magmatischen Aktivitäten. Ausschlaggebend war, dass in diesen Bereichen die Kruste eine Art Schwächezone aufwies. Entlang der Defereggen – Antholz – Vals Linie, die durch das Antholzer Tal (Südtirol), über den Staller Sattel und das Defereggental verläuft, bildete sich ein Pluton, der in das ostalpine Kristallin der Deferegger Alpen eindrang. Beim Intrusionsgestein handelt es sich um einen speziellen Typ von Granit, dem Tonalit. Dieser baut das Gebirgsmassiv der Rieserferner Gruppe am Staller Sattel auf und wird daher als Rieserferner Tonalit bezeichnet. Wie Osttirols Täler entstanden Der Südschub der Afrikanischen Platte verursachte die Ausbildung Ost-West verlaufender Störungslinien (Seitenverschiebungen), die allesamt etwa parallel der Periadriatischen Störung verlaufen. Die Bildung dieser Störungen erklärt sich durch Ausgleichsbewegungen nach Osten, um den starken Spannungen und Drücken aus dem Süden auszuweichen. Entlang dem Verlauf dieser Ost – West Störungen entwickelten sich die großen Osttiroler Täler. Tabelle 2 zeigt einige Beispiel. Im Zuge der Bildung dieser Störungen entstanden zudem sogenannte Riedelbrüche in der Kruste, die in einem ganz bestimmten Winkel zu den Ost – West Störungen stehen. Dies hat zur Folge, dass diese Störungen circa einen Nord – Süd Verlauf haben. Durch einen solchen Riedelbruch ist beispielsweise das Iseltal entstanden. 20 Tabelle 2: Einige Ost - West verlaufende Osttiroler Täler erklären sich als Ausgleichsbewegungen durch den Schub des Südalpinen Blocks nach Norden. Störung Tal Periadriatische Störungslinie Lesachtal und Gailtal Draustörung Osttiroler Pustertal Defereggen – Antholz - Vals Linie Defereggental Die Eiszeit prägt Osttirols Landschaft Anfangs schnitten sich nur Gebirgsbäche in die Gesteinseinheiten Osttirols ein und formten dadurch V-förmige Täler. Mit Beginn des Quartärs vor 2,6 Millionen Jahren begannen in regelmäßigen Abständen die Gletscher stark anzuwachsen und Eis floss bis hinaus an den Alpenrand: Die Eiszeiten begannen. Gletscher sind infolge der Schwerkraft ständig in Bewegung und tragen enorm zur Erosion einer Landschaft bei. Als Folge wurden die V-Täler allmählich in tiefe und breite U-förmige Täler umgeformt. Das Virgental beispielsweise ist eines der schönsten U-Täler der Ostalpen. Durch die glaziale Erosion entstanden viele andere markante Formen der heutigen Bergwelt, wie scharfe Grate oder Kare. Nach dem Abschmelzen der großen eiszeitlichen Gletscher kam zu mehreren Fels- und Bergstürzen. Dadurch wurden Gebirgsbäche gestaut und es bildeten sich dahinter Seen. Auf diese Weise ist beispielweise die Entstehung des Dorfersees im Kalser Dorfertal zu erklären (Abbildung 16). Abbildung 16: Das hintere Kalser Dorfer Tal ist besonders durch Quartäre Ereignisse geprägt. So formte der Gletscher ein U-Tal und ein Bergsturz sorgte für die Ausbildung des Dorfersees. 21 Neben den allgegenwärtigen Erosionserscheinungen finden sich vielerorts auch Sedimente aus dem Quartär. Da diese aufgrund ihres geologisch sehr jungen Alters meist nicht verfestigt sind spricht man auch von Lockersedimenten. Dazu gehören beispielweise Flussschotter, Moränenablagerungen, Murschuttfächer oder Blocklandschaften von Fels- und Bergstürzen. Aufgrund ihrer fehlenden Verfestigung sind Lockersedimente leicht erodier- und transportierbar. Dies hat zur Folge, dass Starkregen zu Massenbewegungen führen können, die wir Menschen als Naturkatastrophen wahrnehmen. Westlich von Leisach in den Lienzer Dolomiten kam es beispielsweise im Februar 2010 nach mehreren Regentagen zum Abgleiten solcher Lockersedimente. Die Drautalstraße B100 wurde auf einer Länge von 100 m mit feinkörnigem Karbonatschutt überschüttet. Das Bachbett der Drau, das sich parallel zur Bundesstraße befindet, wurde verlegt und kurzzeitig aufgestaut. Abbildung 17: Die leichte Mobilisation von Lockersedimenten bei Starkregenereignissen sorgte im Februar 2010 zur Verlegung der Drautalstraße B100. Das Bild wurde im April 2013 von der Bundesstraße aufgenommen. Diese wurde nach dem Ereignis aus Sicherheitsgründen weiter nach Norden versetzt. Der Hang südlich der Straße steht unter der ständigen Kontrolle von Landesgeologen, da immer wieder kleinere Bewegungen zu verzeichnen sind. 22 Geologische Karte von Osttirol Die geologische Geschichte Osttirols ist also komplex. Erst wenn man sich mit dieser genauer auseinandergesetzt hat, versteht man warum heute ein Gestein an einer bestimmten Stelle Osttirols zu finden ist und an einer anderen nicht. Beim Betrachten der geologischen Karte von Osttirol wird dies besonders verdeutlicht. Osttirol ist reich an unterschiedlichen Gesteinen. Möglich macht dies vor allem der Deckenbau durch die Gebirgsbildung der Alpen und das Vorhandensein eines geologischen Fensters (Penninikum in Form des Tauernfensters). Das Auftreten von Südalpin, Ostalpin und Penninikum innerhalb eines Bezirks ist einmalig für Österreich, und macht Osttirol dadurch geologisch besonders interessant. Bei den folgenden beiden Karten handelt es sich zum einen um eine geologische Karte (Gesteine) und zum anderen um eine tektonische Karte (Gebirgsbau). Abbildung 18: Geologische Karte von Osttirol, gekennzeichnet sind die häufigsten Gesteine (modifiziert nach Brandner, 1980). 23 Abbildung 19: Tektonische Karte von Osttirol (modifiziert nach Brandner, 1980). Typische und spezielle Gesteine Osttirols Im Folgenden werden wichtige Gesteine Osttirols vorgestellt, darunter auch ein paar spezielle. Die Wahl fiel aufgrund des Osttiroler Gesteinsreichtums gar nicht so leicht. So wurden beispielsweise in Osttirol auftretende Vulkanite (Porphyre) oder Marmor nicht berücksichtigt. In einigen Boxen des Koffers sind zudem zwei Gesteinsstücke vorhanden. Diese sollen regionale Unterschiede und unterschiedliche Entstehungsgeschichten verdeutlichen. Alle Gesteine bis auf den Gips sind auf mindestens einer Seite poliert. Abbildung 20 zeigt die Orte, wo die Gesteine gefunden wurden. Aufgelistet sind die Gesteine Großteils nach ihrem Entstehungsalter, von älteren zu jüngeren Gesteinen: 24 1a. Glimmerschiefer – Johannishütte 9. Gips – Kals/Ködnitztal 1b. Kalkglimmerschiefer - Virgen 10. Hauptdolomit - Nörsach 2. Paragneis - Innervillgraten 11. Kössener Schichten - Dolomitenhütte 3. Thurntaler Quarzphyllit - Sillian 12. Roter Jurakalk - Rötenbachtal 4. Amphibolit – Kalser Tauernhaus 13. Prasinit – Hinterbichl/Dorfertal 5. Grüner Quarzit - Obertilliach/Dorfertal 14. Serpentinit –Hinterbichl/Dorfertal 6. Bänderriffkalk – Obstanzer See 15. Eklogit – Hinterbichl/Johannishütte 7. Zentralgneis – Kals/Dorfersee 16. Rieserferner Tonalit – Staller Sattel 8. Buntsandstein – Tristacher See 7 1a 15 4 14 13 9 1b 16 2 8 12 3 6 5 Abbildung 20: Lage der Fundorte der ausgewählten Gesteine des Bezirks Lienz. 25 11 10 Glimmerschiefer Steckbrief Koffernummer 1a Gesteinsklasse Minerale Alter Vorkommen Fundort Besonderheit Metamorphit (ehemaliges Sedimentgestein) Glimmerminerale (Muskovit, Biotit, Chlorit) , Feldspat, Quarz, Granat Kambrium bis Karbon, vielleicht noch älter Typisch für das kristalline Grundgebirge Hinterbichler Dorfertal, im Bereich der Johannishütte. Ausgeprägte Schieferung Abbildung 21: Granatglimmerschiefer Glimmerschiefer finden sich in weiten Bereichen Osttirols. Sie zählen zu den typischen Gesteinen des Kristallins, das dem Grundgebirge entspricht. Zum Kristallin zählen folgende Einheiten: „Altes Dach“ (Tauernfenster, Penninikum), Kristallin der Defregger Alpen, Schobergruppe, Kreuzeckgruppe und Gailtaler Alpen und das untere Stockwerk der Karnischen Alpen. Der Gesteinsname Glimmerschiefer ist bereits eine kurz gefasste Beschreibung dieses Gesteins. Ein Glimmerschiefer ist ein geschiefertes Gestein und besteht hauptsächlich aus Glimmermineralen. Dabei handelt es sich um sogenannte Schichtsilikate. Zu diesen blättrigen glitzernden Mineralen zählen Muskovit, Biotit und Chlorit. Des Weiteren enthalten Glimmerschiefer untergeordnet die Minerale Quarz und Feldspat (Gerüstsilikate). Glimmerschiefer waren ehemals tonige Sedimente, aus denen im Zuge der Diagenese Tonsteine und Sandsteine wurden. Während der variszischen Gebirgsbildung (Karbon) kam es zur Umwandlung des Mineralbestands dieser Sedimentgesteine; es kristallisierten u.a. mm-große Glimmer aus und diese blättrigen Kristalle orientierten sich aufgrund der Deformation des Gesteins in einheitlicher Richtung. Aufgrund der vielen Glimmerminerale ist die Schieferung deutlich ausgeprägt. Neben Muskovit (weiß), Biotit (braun, schwarz), Chlorit (grün), Quarz (weiß,durchsichtig) und Feldpat (weiß, matt) enthält die Probe aus dem Hinterbichler Dorfertal zudem Granat (rote Punkte) und wird daher als Granatglimmerschiefer bezeichnet. 26 Paragneis Steckbrief Koffernummer 2 Gesteinsklasse Minerale Alter Vorkommen Fundort Besonderheit Metamorphit (ehemaliges sandigkiesiges Sedimentgestein) Feldspat und Quarz, untergeordnet Glimmer Kambrium bis Karbon, vielleicht noch älter Typisch für das kristalline Grundgebirge Innervillgraten Flächenmäßig häufigstes Gestein in Osttirol Abbildung 22: Paragneis Der Paragneis ist wie der Glimmerschiefer ein typisches Gestein des Kristallins und tritt somit in ähnlichen Gebieten auf. Er ist zudem das flächenmäßig häufigste anzutreffende Gestein Osttirols. Gneise sind im Allgemeinen grobkörnige, undeutlich geschieferte, hochmetamorphe Gesteine und bestehen meist aus Quarz und Feldspäten. Untergeordnet treten Glimmer (Muskovit, Biotit) und Granat, Disthen oder Amphibole auf. Im Gegensatz zu Glimmerschiefern wirken sie massiger, sind weniger geschiefert, haben weniger Glimmer, aber dafür mehr Feldspat und Quarz. Die Vorsilbe „Para“ steht für ein sedimentäres Ausgangsgestein, beispielsweise ein Sandstein. Während der variszischen Gebirgsbildung kam es zur Umwandlung des Sedimentgesteins in einen Paragneis. Der Paragneis des Gesteinskoffers stammt aus dem hinteren Villgraten Tal (Kristallin der Defregger Alpen). Er enthält unter anderem Granat (bräunlich rote Punkte). In anderen Gegenden Osttirols treten unter anderem Paragneise mit einem erhöhten Anteil an Glimmern auf. So finden sich in der Gegend nördlich von Huben stark verfaltete Biotit-Paragneise (siehe Abbildung 9). Typisch für Paragneise ist, dass sie häufig bräunlich-rot anwittern. 27 Thurntaler Quarzphyllit Steckbrief Koffernummer 3 Gesteinsklasse Minerale Metamorphit (ehemaliger Tonstein) Glimmer (Serizit), Quarz Alter Ordovizium bis Devon Vorkommen Nördlich des Pustertals Fundort Eingang Villgraten Tal bei Sillian Seidiger Glanz Besonderheit Abbildung 23: Thurntaler Quarzphyllit Als Phyllite werden feinkörnige schwach metamorphe, dünn geschieferte Gesteine bezeichnet. Der Name Phyllit stammt vom altgriechischen Wort phýllon und bedeutet Blatt. Diese feinblättrigen Gesteine bestehen hauptsächlich (über 50%) aus feinschuppigen Glimmern wie Serizit. Dabei handelt es sich um eine besonders feinschuppige Art von Muskovit und erzeugt auf den Schieferflächen einen typischen seidenartigen Glanz. Neben Glimmern enthält der Phyllit häufig auch Quarz in Form von Knollen (Knauern genannt) und wird dann als Quarzphyllit bezeichnet. Bei Phylliten handelt es sich um ehemalige Tonsteine, die im Zuge der variszischen Gebirgsbildung unter einem geringen Metamorphosegrad umgewandelt wurden. Wäre der Metamorphosegrad (Temperatur, Druck) weiter angestiegen, so hätte sich der Phyllit in einen Glimmerschiefer umgewandelt. Die gesteinsbildenden Minerale des Phyllits hätten sich durch Kristallwachstum soweit vergrößert, dass sie mit der Lupe oder mit bloßem Auge erkennbar sind. In Osttirol befindet sich nördlich des Pustertals ein größeres Vorkommen von Quarzphyllit in Form einer eigenen tektonischen Decke. Das Gestein wird dort als Thurntaler Quarzphyllit bezeichnet, benannt nach dem Sillianer Hausberg. Phyllite finden sich zudem häufig im Tauernfenster. Beispielsweise findet man in der Umgebung von Matrei (Matreier Zone) schwarze, dunkle Phyllite 28 Amphibolit Steckbrief Koffernummer 4 Gesteinsklasse Minerale Alter Vorkommen Fundort Besonderheit Metamorphit (ehemaliges magmatisches Gestein, Basalt) Amphibol (Hornblende) und Feldspat (Plagioklas) Kambrium bis Karbon, vielleicht noch älter Kristallines Grundgebirge Kalser Dorfertal, Umgebung Tauernhaus Dunkles hartes Gestein Abbildung 24: Granatbänderamphibolit Amphibolite sind dunkle metamorphe Gesteine und sind in Osttirol neben Gneisen und Glimmerschiefern im kristallinen Grundgebirge häufig in Form von Linsen anzutreffen. Bemerkenswert ist der Weg, den Gesteine im Laufe von Jahrmillionen zurücklegen. So wurde der Amphibolit ursprünglich im Bereich von ozeanischer Kruste als Basalt gebildet. Basalte sind magmatische Gesteine, welche vorwiegend an Mittelozeanischen Rücken zwischen zwei sich auseinanderbewegenden Platten entstehen und somit vor allem in der ozeanischen Kruste zu finden sind. Im Zuge einer Gebirgsbildung (variszisch oder älter) kam das Gestein in große Tiefen. Der Amphibolit war dadurch Temperaturen im Bereich von (400 - 650 °C) und Drücken zwischen 2000 und 10000 bar unterworfen, was einer mittelgradigen Metamorphose entspricht. Dadurch änderte er sein Aussehen und er fand schließlich durch tektonische Prozesse seinen Weg zurück an die Erdoberfläche. Bei diesem Amphibolit spricht man speziell von einem Bänderamphibolit, da er helle und dunkle Streifen besitzt. Die dunklen Anteile verdankt der Amphibolit dem namensgebenden Mineral Amphibol. Amphibole sind eine häufige Mineralgruppe in der Erdkruste und in ihrer chemischen Zusammensetzung sehr variabel. Plagioklas, ein Vertreter der Feldspatgruppe, bildet im Wesentlichen die hellen Bereiche in diesem Gestein. Zudem enthält dieses Stück auch das Mineral Granat (rote Punkte), weshalb man auch von einem Granat-Bänderamphibolit sprechen kann. Ein besonderes Merkmal des Amphibolits ist seine Härte, weshalb er in der Steinzeit häufig als Werkzeug verwendet wurde. 29 Grüner Quarzit Steckbrief Koffernummer 5 Gesteinsklasse Minerale Alter Vorkommen Fundort Besonderheit Metamorphit (ehemaliger Quarz-reicher Sandstein) Quarz, untergeordnet Glimmer (Chlorit) Paläozoisch Karnische Alpen (unteres Stockwerk) Obertilliacher Dorfertal, Umgebung Klapfsee Monomineralisch Abbildung 25: Grüner laminierter Quarzit Hierbei handelt es sich um ein typisches metamorphes Gestein aus den Karnischen Alpen. Die Karnischen Alpen gehören dem Südalpin an. Eingeteilt werden die Karnischen Alpen in ein unteres (metamorphes) Stockwerk und in ein oberes (nicht metamorphes) Stockwerk. Der Grund für diese Einteilung ist die Variszische Gebirgsbildung im Karbon, die alle Sedimentgesteine in Metamorphite umwandelte. Alle Sedimente, die nach dieser Gebirgsbildung abgelagert wurden, wurden keiner Metamorphose mehr unterzogen. Die Alpidische Metamorphose ist im Südalpin, im Gegensatz zum Ostalpin, kaum ausgeprägt. In den Osttiroler Karnischen Alpen ist im Vergleich zu den Kärntner Karnischen Alpen fast ausschließlich das untere Stockwerk anzutreffen, und somit fast nur Metamorphite wie der Quarzit. Der Quarzit ist ein ehemaliger quarzreicher Sandstein, der an einem Sandstrand abgelagert wurde. Wie der Name schon sagt, besteht er hauptsächlich aus Quarz und ist normalerweise weiß. Er kann aber auch farblich variieren; beispielsweise durch feine Einlagerung von Glimmer (Chlorit) erhält das Gestein eine leicht grünliche Farbe wie er in den Karnischen Alpen häufig ist. Zudem spricht diese Farbe für ein reduzierendes Milieu. Das Gestein des Koffers stammt aus dem Obertilliacher Dorfertal aus der Nähe des Klapfsee. Dieser grünliche Quarzit ist zudem laminiert und oberflächlich weiß angewittert. Auf dem ersten Blick ist er dadurch einem Kalkstein ähnlich. Salzsäuretest (negativ) und Härtemessung (ritzt den Hammer) sprechen aber eindeutig für einen Quarzit. 30 Bänderriffkalk Steckbrief Koffernummer 6 Gesteinsklasse Sedimentgestein Minerale Calzit Alter Devon Vorkommen Karnische Alpen (Unteres Stockwerk) Kartitsch – südlich des Obstanzer Sees Ältestes Riffgestein Osttirols Fundort Besonderheit Abbildung 26: Bänderriffkalk aus dem Devon Das Zeitalter des Devon war geprägt durch große Riffe, die vor allem durch kalkbildende Algen aufgebaut wurden. Solche Riffe aus Kalkgestein bauen viele Gipfel der Osttiroler Karnischen Alpen auf; sie sind die ältesten Riffe in Osttirol. Im Laufe der Zeit wurden einige Riffe durch Magnesium-Zufuhr dolomitisiert und die Variszische Metamorphose führte zur Umwandlung des Gesteins in Kalkmarmor bzw. Dolomitmarmor im Karbon. Südlich der Obstanzer Seehütte findet sich ein ehemaliges Riff, wo die Metamorphose nicht so stark ausgeprägt ist und somit noch Kalkstein vorliegt. Von dieser Stelle stammt das Gestein des Koffers. Die Besonderheit dieses im frischen Bruch dunklen Kalksteins ist seine Bänderung. Durch die Verwitterung ist dies äußerlich besonders gut in Form von grauschwarzen und braunorangen Streifen zu erkennen. Die braunorangen Anteile sind reich am Element Eisen. Dies weist auf die Anwesenheit von eisenhaltigen Mineralen wie Pyrit (FeS2) im Gestein hin. Dieses Mineral hat eine kubische Kristallform und eine goldgelbe Farbe und wirkt somit für ein nichtgeschultes Auge auf den ersten Blick wie Gold. Fließt Wasser durch Kalkgestein, so kann es zur sogenannten Verkarstung kommen. Das bedeutet, dass Kalkstein im Wasser gelöst wird. Die Folge ist die Bildung von Höhlensystemen (Obstanzer Eishöhle). Die Verkarstung ist besonders für die Trinkwasserversorgung von Bedeutung, da dadurch die Berge große Mengen an Wasser speichern können und große Trinkwasserquellen speisen. 31 Zentralgneis (Orthogneis) Steckbrief Koffernummer 7 Gesteinsklasse Minerale Alter Vorkommen Fundort Besonderheit Metamorphit (ehemaliger Granit) Feldspat, Quarz, Glimmer (Biotit, Muskovit) Oberkarbon bis Unterperm Hohe Tauern (Tauernfenster) Kalser Dorfertal, Umgebung Granatspitze Baut u.a. den Großvenediger auf Abbildung 27: Orthogneis Beim Zentralgneis handelt es sich um ein metamorphes Gestein. Speziell handelt es sich um einen Orthogneis, der im Gegensatz zum Paragneis nicht ein sedimentäres sondern ein magmatisches Ausganggestein hat. Vor 270 bis 230 Millionen Jahren drangen kurz nach der Variszischen Gebirgsbildung granitische Schmelzen in Form mehrerer Plutone in die Gesteine des „Alten Dachs“ (Glimmerschiefer, Paragneise, Amphibolite) ein und schmolzen das Nebengestein teils auf. Diese Intrusion erfolgte in mehreren Phasen, weshalb die Mineralanteile an Feldspat (weiß matt), Quarz (weiß durchsichtig) und Glimmer (schuppig) variieren. Während der Alpidischen Gebirgsbildung wurden die Granite metamorph überprägt und geschiefert. Die schuppigen Minerale Biotit (Dunkelglimmer) und Muskovit (Hellglimmer) wurden dadurch in eine Richtung ausgerichtet. Da sich diese Othogneise im zentralen Bereich der Ostalpen befinden, werden sie speziell als Zentralgneise bezeichnet. In Osttirol sind zwei große Plutone vorhanden, der Venedigerkern und der Granatspitzkern. Aufgrund der Verwitterungsbeständigkeit baut dieses Gestein hohe Gipfel in den Hohen Tauern auf, wie den Großvenediger (3674 m) oder die Granatspitze (3086 m). 32 Alpiner Buntsandstein – Alpiner Verrucano Steckbrief Koffernummer 8 Gesteinsklasse Sedimentgestein Minerale Quarz, Feldspat Alter Perm Vorkommen Randbereiche der Lienzer Dolomiten Tristacher See, Parkplatz Seehotel Ehemaliges Wüstenklima Fundort Besonderheit Abbildung 28: Buntsandstein – Alpiner Verrucano Während des Perms kam es auf dem Großkontinent Pangäa zur Erosion des Variszischen Gebirge, das aus metamorphen Gesteinen wie Paragneise, Glimmerschiefer oder Quarzite aufgebaut war. Die Gesteine wurden durch Flüsse abtransportiert und dabei zerkleinert und gerundet. Dadurch kam es zur Bildung sogenannte fluviatiler Sedimente, die in großen Sedimentbecken auf das Kristallin abgelagert wurden. Beim Buntsandstein bzw. Alpinen Verrucano handelt es sich um ein rötlich-violettes, seltener weißes Quarzkonglomerat bis Sandstein. Ein Konglomerat ist ein klastisches Sedimentgestein aus mindestens 50 % gerundeten Komponenten. Die Komponenten können unterschiedlich zusammengesetzt sein, was sich unter anderem in den variablen Farben widerspiegelt. Durch Verwitterung und Oxidation vom im Sediment vorhandenen Eisen erhielt das Sediment eine rote Färbung. Die Oxidation des Sediments ist ein Merkmal dafür, dass während der Ablagerungszeit heißes Klima geherrscht haben muss. Diese Sedimentgesteine bilden unter anderem die Basis der Lienzer Dolomiten und sind somit in deren Randbereichen wie Lesachtal/Gailtal oder am Tristacher See nahe Lienz aufgeschlossen. 33 Gips Steckbrief Koffernummer 9 Gesteinsklasse Sedimentgestein, Evaporit Minerale Gips (Calciumsulfat) Alter Trias Vorkommen Tauernfenster (Matreier Zone) Kals, Eingang Ködnitztal Fundort Besonderheit Wasserlöslich, mit Fingernagel ritzbar Abbildung 29: Gips aus der Matreier Zone Bei Gips handelt es sich um Calciumsulfat (CaSO4 • 2H2O). Dieses Gestein hat meistens eine weiße Farbe, ist ein sehr leichtes Gestein und im Gegensatz zu anderen Gesteinen besonders weich und kann sogar mit dem Fingernagel geritzt werden. Gips bildet sich aus dem Meerwasser, wenn dieses in Folge von Hitze verdunstet. Ab der 3,5-fachen Konzentration des Meerwassers beginnen sich Kristalle Gips zu bilden. Die Entstehung von Steinsalz (Halit) verläuft nach dem gleichen Prinzip, nur muss die Konzentration des mindestens das 10-fache des Ausgangs-Meerwassers erreichen (vgl. Totes Meer). Solche chemische Sedimentgesteine werden auch als Verdunstungsgesteine bzw. Evaporite bezeichnet. Gips ist in Wasser leicht löslich und daher nicht häufig an der Erdoberfläche anzutreffen. Gips ist in Osttirol bei Matrei und Kals anzutreffen. Dieser Gips bildete sich zu Beginn der Trias, als das Tethys-Meer nach Westen vorstieß, sich aber auch kurzeitig wieder zurückzog und unter einem wüstenhaften Klima austrocknete. Der Gips und auch weitere Gesteine gelangen in Form von Blöcken vom ostalpinen Kontinentalrand in den Tiefseegraben des Penninischen Ozeans. Reste dieses Tiefseegrabens finden sich heute in der sogenannten Matreier Zone am Südrand des Tauernfensters. Experten sprechen von einer sogenannten Melange-Zone, da die verschiedenen Gesteine (Phyllite, Serpentinite, Kalkglimmerschiefer, Quarzit, Karbonate und Gips) intensiv miteinander vermischt vorliegen. 34 Hauptdolomit Steckbrief Koffernummer 10 Gesteinsklasse Sedimentgestein Minerale Dolomit (Calzit in Rissfüllungen) Alter Trias Vorkommen Lienzer Dolomiten, Rabantbergschuppe Fundort Nörsach, Rabantberg Besonderheit Baut Gipfel der Lienzer Dolomiten auf, unter anderem die Große Sandspitze Abbildung 30: Hauptdolomit Abbildung 31: Plattiger Dolomit der Abfaltersbach – Formation. Der Hauptdolomit baut den Großteil der Lienzer Dolomiten und deren Gipfel auf, die sich zwischen Sillian im Westen und dem Drautal im Osten befinden. Geologisch gesehen gehört zu den Lienzer Dolomiten auch noch die sogenannte Rabantbergschuppe, die sich östlich des Drautals bei Nikolsdorf befindet. Der Hauptdolomit - CaMg(CO3)2 - entstand in der Triaszeit vor 220 Millionen Jahren in den Lagunen und Wattbereichen der Tethys. Er erreicht eine Mächtigkeit von bis zu 2500 m. Aufgrund des erhöhten Salzgehaltes und der hohen Temperatur herrschten damals lebensfeindliche Bedingungen und es besiedelten nur wenige Tiere und Pflanzen diese Bereiche, weshalb Versteinerungen im Hauptdolomit eine Seltenheit sind. Die Entstehung des Dolomits selbst ist teilweise noch nicht ganz geklärt, da primäre Bildung bzw. Ablagerung von Dolomit im Meerwasser nur extrem langsam vor sich geht. Wissenschaftler vermuten hierbei eine nachträgliche Zufuhr von Magnesium aus dem Meerwasser, als die Sedimente bereits abgelagert waren. Man bezeichnet diesen Vorgang als 35 Dolomitisierung, bei welchem primär abgelagerter Kalkstein durch nachträglich zugeführtes Magnesium zu Dolomit wird. Dolomit der Hauptdolomit-Formation kann man oft an seinem typischen bituminösen Geruch erkennen, wenn man den Stein zerschlägt oder anritzt. Bitumen sind langkettige Kohlenwasserstoffe (ehemalige organische Substanz), welche bei der Ablagerung des Hauptdolomits als Nebenprodukt eingelagert wurden. Typisch sind auch die im Handstück zu erkennenden weißen Adern. In den Bruchstellen und Klüften, die durch das Zerbrechen des Gesteins während der Alpenfaltung entstanden sind, zirkulierten mineralisierte Gewässer, aus denen das Mineral Calcit auskristallisierte. Beim Salzsäuretest schäumen somit nur diese Adern aus Kalzit, der Dolomit selbst nicht. Dem Hauptdolomit sehr ähnlich ist die sogenannte Abfaltersbach Formation (Abbildung 31). Diese besteht aus einem plattigen Dolomit, der zeitlich etwas früher in der Trias abgelagert wurde als der Hauptdolomit. Benannt ist diese Formation nach der Ortschaft Abfaltersbach im Osttiroler Pustertal, wo dieses Gestein häufig auftritt. 36 Kössener Schichten Steckbrief Koffernummer 11 Gesteinsklasse Sedimentgestein Minerale Calzit, Tonminerale Alter Obertrias Vorkommen Lienzer Dolomiten Fundort Südlich der Dolomitenhütte, Egerländer Besonderheit Enthalten Fossilien Abbildung 32: Kössener Schichten Abbildung 33: Wühlgänge von Organismen Bei den Kössener Schichten handelt es sich um tonige, mergelige bis kalkige Sedimentgesteine, die im Rhät (obere Trias) in Becken des Tethys Ozeans abgelagert wurden und heute in den Lienzer Dolomiten anzutreffen sind. Benannt ist diese Formation nach der Nordtiroler Ortschaft Kössen. In den kalkreichen Lagen sind häufig Fossilienreste von Muscheln und Schnecken zu finden. Charakteristisch ist auch das Auftreten einer wenigen Meter mächtigen Korallenkalk-Bank in den östlichen Lienzer Dolomiten. Diese ist gekennzeichnet durch helle fossile Korallenäste in der dunklen Matrix. Zudem finden sich in den Kössener Schichten Wühlgange, die durch Organismen entstanden sind, die im Schlamm des damaligen Meeresgrundes nach Nahrung suchten. Durch die Einbettung in feinkörnigen Tone und Mergel sind die Fossilien geschützt worden. Die Gesteinsprobe stammt von südlich der Dolomitenhütte entlang des Wanderwegs, wo Kössener Schichten schön aufgeschlossen sind. Auf der Oberseite dieses Gesteinsstücks sind unter anderem Schalenreste mit Berippung von Armfüßlern (Brachiopoden, Typ Rhynchonella) zu sehen. 37 Roter Jurakalk Koffernummer Steckbrief 12 Gesteinsklasse Sedimentgestein Minerale Calzit und Quarz Detritus Alter Vorkommen Jura Lienzer Dolomiten, Amlacher Wiesen Synklinale Eingang Rötenbach, westlich von Amlach Roter Kalk, fossilienhaltig Fundort Besonderheit Abbildung 34: Roter Jurakalk Im Jura kam es aufgrund von Dehnungstektonik in der Erdkruste zu einer kleinräumigen Aufteilung des Meeresbeckens in Schwellen- und Beckenbereiche. Die Folge waren unterschiedliche Wassertiefen und somit unterschiedliche Sedimentgesteine. In den flacheren Bereichen kam es im Dogger und Malm zur Ablagerung von meist farbkräftigen, roten bis rötlichen, sowie gelblichen bis grünlichen ("bunte") Kalksteinen. Sie sind massig, knollig, flasrig oder marmoriert, teilweise stark klüftig und von weißen Kalzitadern durchzogen. Im Bereich der Amlacher Wiesen und westlich von Leisach im Bereich des Rötenbachs in den Lienzer Dolomiten finden sich Rote Jurakalke. In diesem Abschnitt befindet sich innerhalb der Lienzer Dolomiten eine große Faltenstruktur, die Amlacher Wiesen Synklinale, die bereits im Gelände in Form einer Mulde erkennbar ist. In einer Falte wurden die Schichten verbogen. Im Kern dieser Falte befinden sich so jüngere Sedimente aus Jura und Kreide wie der Rote Jurakalk. In äußeren Bereichen der Falte finden sich ältere Sedimentgesteine aus der Trias wie etwa der Hauptdolomit. Der Rote Jurakalk ist geringmächtig und wurde in einer Wassertiefe unterhalb von 30 m abgelagert. Das Gestein ist reich an Fossilien, die meist aus geringeren Wassertiefen eingeschwemmt wurden. Enthalten sind Schnecken, Muscheln, Armfüßer, Foraminiferen, Radiolarien und vor allem SeelilienStil- und Armglieder (Abbildung 9). Jedes Stilglied bildet einen Calcit Einkristall, die im Gestein durch die weiße Farbe erkennbar sind. Die Rotfärbung des Gesteins ist auf festländische Einschwemmungen zurückzuführen, wo oxidierende Bedingungen herrschten, was für ein trockenes, warmes Klima spricht. Des Weiteren enthält das Gestein auch Einkristalle von Quarz-Detritus (Gesteinsschutt), welcher vom kontinentalen Bereich ins Meer gelang. 38 Kalkglimmerschiefer Steckbrief Koffernummer 1b Gesteinsklasse Minerale Metamorphit (ehemaliges feinkörniges Tiefseesediment) Calzit, Glimmer, Quarz Alter Jura bis Unterkreide Vorkommen Tauernfenster, Obere Schieferhülle Virgental, Iselschlucht Fundort Besonderheit Abbildung 35: Kalkglimmerschiefer Tiefe Schluchten schneiden sich in dieses Gestein ein Ein Kalkglimmerschiefer ist ein metamorphes, geschichtetes bzw. geschiefertes Gestein mit grobschuppigem Gefüge; es ist in der Oberen Schieferhülle des Tauernfensters anzutreffen. Dieses Gestein tritt unter anderem auch im Engadiner Fenster (Schweiz und Bezirk Landeck) auf und wird dort als Bündnerschiefer bezeichnet. Als Hauptbestandteile enthält dieses Gestein Glimmer (zumeist den Hellglimmer Muskovit) und Calcit. Der Wesentliche Unterschied zum Glimmerschiefer ist sein Kalkanteil. Ein Kalkglimmerschiefer braust somit bei einem Salzsäuretest. Der Kalkanteil erklärt sich aus der Geschichte dieses Gesteins: Der Kalkglimmerschiefer war ehemals ein feinkörniges mergeliges Tiefseesediment des Penninischen Ozeans. Ein Mergel ist wie bereits besprochen eine Mischung aus Kalkstein und Ton, sowie Beimengungen an Quarz. Durch die Alpidische Gebirgsbildung kam es zur Heraushebung des Tauernfenster (Penninikum) und zur metamorphen Überprägung dieser Sedimente, was zur Bildung der Kalkglimmerschiefer führte. Ein wesentliches Merkmal dieses Gesteins ist, dass es leicht abgetragen werden kann. So finden sich in Gegenden, wo dieses Gestein auftritt, mächtige Schluchten. Beispiele dafür sind die Iselschlucht im Virgental und die Daberklamm am Eingang des Kalser Dorfertal. 39 Prasinit (Chloritschiefer) Steckbrief Koffernummer 13 Gesteinsklasse Minerale Alter Vorkommen Fundort Besonderheit Metamorphit (ehemaliger basischer Vulkanit eines Ozeanbodens) Glimmer (Chlorit), Epidot, Feldspat (Albit), Amphibole (Aktinolith, Hornblende) Jura bis Unterkreide Tauernfenster (Obere Schieferhülle) Vorderer Steinbruch Hinterbichler Dorfertal Dekorstein („Dorfergrün“ ) Abbildung 36: Prasinit Das Wort Prasinit kommt vom altgriechischen Wort prasinos und bedeutet grün. Ein Prasinit ist also ein Grünschiefer, der aus einem basischen Vulkanit entstanden ist. Durch Ozeanbodenmetamorphose und die alpidische Metamorphose wurden die ehemaligen Basalte in Prasinite umgewandelt. Durch die Heraushebung des Tauernfensters (Penninikum) trat das Gestein dann an die Erdoberfläche. Das Gestein ist meist geschiefert und hat eine typische grüne Farbe. Dies ergibt sich aus dem Mineralbestand an grünen Glimmern (Chlorit) und grünen Amphibolen (Aktinolith). Weitere Minerale sind Feldspat (Albit), Hornblende und Epidot. Das Gestein ist oft stark verfaltet, und tritt das gelbliche Mineral Epidot im grünen Gestein auf, so ist die Verfaltung besonders gut zu erkennen. Prasinit baut Österreichs höchsten Gipfel auf, den Großglockner (3798 m). Verwendet wird der Prasinit vor allem auf Grund seiner farblichen Eigenschaften als Dekorationsstein und wird als „Dorfergrün“ vermarktet. 40 Serpentinit Steckbrief Koffernummer 14 Gesteinsklasse Metamorphit, ehemaliger basischer Magmatit (Basalt, Gabbro) oder Mantelgestein (Peridotit) Serpentingruppe Minerale Abbildung 37: Serpentinit Alter Jura bis Unterkreide Vorkommen Tauernfenster (Obere Schieferhülle und Matreier Zone) Hinterer Steinbruch Hinterbichler Dorfertal Fundort Besonderheit Dekorstein („Tauerngrün“) Abbildung 38: Das Mineral Serpentin (Antigorit/Chrysotil) Der Serpentinit ist ein dichtes, hell- bis dunkelgrünes, meist geschiefertes faserig-schuppiges metamorphes Gestein, das überwiegend aus Mineralen der Serpentingruppe besteht. Diese Schichtsilikate treten in blättriger oder faseriger Form auf. Beispiele sind Chrysotil und Antigorit. Daneben treten häufig noch Granat, Olivin, Chromit und Hornblende auf. Serpentine entstehen bei der Umwandlung von Orthopyroxen oder Olivin unter Zufuhr von Wasser. Diese Umwandlung kann im Wesentlichen an zwei Orten stattfinden: 1. In einer Subduktionszone. Hierbei handelt es sich um eine konvergente Plattengrenze. Die schwerere ozeanische Kruste taucht dabei unter die leichtere kontinentale ab. Im Falle von Osttirol wäre die ozeanische Kruste der Penninische Ozean, der unter dem Ostalpin („Afrika“) abtaucht. An der Plattengrenze entsteht dabei ein Tiefseegraben. In diesem Bereich herrschen gewaltige Drücke und charakteristisch ist dort das Auftreten von Gesteinen des Erdmantels (z.B. 41 Peridotit, bestehend aus Olivin und Pyroxen). Durch Wasserzufuhr können sich diese Minerale in Serpentin umwandeln. Im Prinzip stellt die Matreier Zone des Tauernfensters eine solche Subduktionszone dar. 2. Am Ozeanboden: Serpentinminerale entstehen auch bei niedriggradiger Metamorphose im Zusammenspiel von Ozeanbodenmetamorphose und Umwandlung von Basalten. So bildeten sich im Penninischen Ozean aus basischen Vulkaniten neben Prasiniten auch Serpentinite durch Wasserzufuhr, und sind heute in der Oberen Schieferhülle zu finden. Da die Serpentine im Gestein ein faseriges fleckiges Gefüge bewirken, wird der Serpentinit auch manchmal als Schlangenstein bezeichnet. In einigen Fällen ist auch noch das magmatische Gefüge des Ausgangsgesteins erkennbar. Verwendet wird der Serpentinit vor allem auf Grund seiner farblichen Eigenschaften als Dekorationsstein und wird als „Tauerngrün“ vermarktet. 42 Eklogit Steckbrief Koffernummer 15 Gesteinsklasse Alter Metamorphit (ehemaliger basischer Vulkanit; Basalt) Glimmer (Chlorit), Epidot, Feldspat (Albit), Amphibole (Aktinolith, Hornblende) Unterkreide oder älter Vorkommen Tauernfenster, Altkristallin Fundort Hinterbichler Dorfertal, Bereich Johannishütte Ultrahochdruckgestein Minerale Besonderheit Abbildung 39: Eklogit, retrograd überprägt Ein Eklogit ist ein metamorphes, zumeist grobkörniges Gestein mit rotem Granat und grünen Klinopyroxenen (Augit, Omphazit). Nebenbei können auch Disthen und Hornblende enthalten sein. In Osttirol findet man dieses Gestein in den kristallinen Arealen. Es handelt sich bei diesem Gestein um ein sogenanntes Ultrahochdruckgestein, d.h. das Gestein war extremen Drücken ausgesetzt. Solche Drücke entstehen nur in Subduktionszonen, wo die ozeanische Kruste unter die kontinentale Kruste abtaucht. Dort herrschen Drücke von 10000 bar (entspricht ca. 35 km Tiefe) und Temperaturen von 500 bis 1000°C. Basische Vulkanite wie der Basalt ändern dabei ihre mineralogische Zusammensetzung und werden zu Eklogit. Bei der Heraushebung an die Erdoberfläche können die Eklogite durch retrograde (rücklaufende) Metamorphose überprägt werden, die bei abnehmendem Druck und Temperatur ablauft. Dabei bilden sich Minerale wie z.B. Plagioklas (Feldspat). Auch der Eklogit im Koffer ist ein retrograder Eklogit. Eklogite sind für Geologen wichtig, da man beispielweise damit Subduktionszonen (alte Kontinentgrenzen) zurückverfolgen kann. Der Eklogit ist wie der Amphibolit ein sehr hartes Gestein und wurde in der Steinzeit auch als Werkzeug verwendet. 43 Rieserferner Tonalit Steckbrief Koffernummer 16 Gesteinsklasse Magmatit (Tiefengestein) Minerale Feldspat, Quarz, Glimmer Alter Olligozän Vorkommen Defereggen Tal – Rieserferner Gruppe Staller Sattel Fundort Besonderheit Junges magmatisches Gestein Abbildung 40: Rieserferner Tonalit Vor circa 30 Millionen Jahren (Oligozän) kam es entlang der Defereggen – Antholz – Vals Linie (DAV), einer Parallelstörung der Periadriatischen Störungsline, zu einer Intrusion. Im Zuge der Alpidischen Gebirgsbildung drangen granitische Schmelzen in diese Schwächezone der Kruste ein. Die umgebenden Gesteine des Altkristallins wurden randlich durch die heißen Schmelzen kontaktmetamorph überprägt. Auch magmatische Gänge wurden im Zuge dieser Intrusion gebildet. Speziell handelt es sich beim sogenannten Rieserferner Pluton um einen Tonalit. Tonalit besteht aus 20% Quarz, albitreichen Plagioklas und dunklen Gemengteilen wie Biotit. Im Gegensatz zum Granit ist er ärmer am Mineral Alkalifeldspat und reicher an Plagioklas. Durch Erosion und Hebung gelangte der Pluton an die Erdoberfläche. Dieses Gestein ist sehr verwitterungsbeständig und baut heute die Gipfel der Rieserferner Gruppe am Staller Sattel auf. Im Gegensatz zum Zentralgneis der Hohen Tauern ist dieses Gestein kaum geschiefert, da es erst relativ spät eingedrungen ist und somit die alpidische Deformation kaum ausgeprägt ist. Verwendet wird dieses Gestein häufig im Straßenbau als Randstein. 44 Osttiroler Bergbau Bergbau hat in Osttirol eine lange Geschichte. Dies ist auf die zahlreichen Erzvorkommen zurückzuführen, die in Osttirol in vielen Gebieten vorzufinden sind. Erz ist ein allgemeiner Ausdruck für Mineralaggregate oder Gesteine, aus denen Metalle oder Metallverbindungen gewonnen werden können, sowie alle Mineralaggregate, deren Abbau und Ausbeutung einen wirtschaftlichen Nutzen verspricht oder bringt. Ein wirtschaftlich nutzbares Erzvorkommen bezeichnet man als Erzlagerstätte. In der Osttiroler Bergbaugeschichte ist eine gewisse Auf- und Abbewegung zu verzeichnen, resultierend aus „Bergfieber“ und Niedergang. Erste Belege führen zurück bis in die Metallzeiten der Urgeschichte. In diesen Zeiten wurden vor allem die Erzvorkommen im oberen Iseltal genutzt (Kupferschmelzplatz am Klaunzer Bühel in Matrei, Gräberfeld bei Welzelach, Bergbausiedlung Burg bei Obermauern). Auch das Gestein Serpentinit wurde bereits früh genutzt; so wurde ein Steinbeil aus Serpentinit auf dem Schlossberg von Lienz gefunden, das aus dem 5. Jahrtausend v. Chr. stammt. Dieser Beil sowie ein gelochtes Exemplar vom selben Fundort sind leider gestohlen worden. Angelockt von den zahlreichen Metallen der Tauern wie Gold, Bleiglanz, Antimon, Eisen und Kupfer wurden auch die Römer relativ früh aufmerksam auf Osttirols Naturschätze. Die Römerstadt Aguntum bei Lienz wurde dadurch zu einem wichtigen Handelszentrum für Metalle in den Ostalpen. Die Metalle nutzten die Römer für die Werkzeug-, Waffen-und Schmuckherstellung. Die zweite Hälfte des ersten Jahrtausend nach Christi Geburt ist hingegen kaum durch Quellen im Bergbau belegt. Ein richtiger Aufschwung des Bergbaus erfolgte hingegen Mitte des 16. Jahrhunderts nach Christus. Ein bedeutendes Bergwerk der frühen Neuzeit waren die Knappengruben Blindis bei St. Jakob im Defereggental, wo neben Kupfer auch nach Blei, Gold und Silber geschürft wurde. Hammer und Meißel im Wappen der Gemeinde spiegeln diesen Bergbaugeschichtlichen Hintergrund wider. Im Laufe der Zeit stieß der Osttiroler Bergbau auf immer größere Probleme, die zur Stilllegung mehrerer Bergwerke führten. Die Hauptursache dafür war die billige Konkurrenz aus Amerika. Mittlerweile sind in Osttirol alle Bergwerke stillgelegt. Die folgende Karte (Abbildung 41) gibt einen Überblick über das Erzvorkommen in Osttirol und den historischen Bergbau. 45 Abbildung 41: Bergbau und Erzvorkommen in Osttirol (Modifiziert nach Grancy, 1965) Wirtschaftliche Nutzung Osttiroler Gesteine Der wirtschaftliche Abbau von Gesteinen spielt auch heute noch eine große Rolle. Besonders für das Bauwesen sind mineralische Rohstoffe unverzichtbar und werden in großen Mengen benötigt. Ergebnisse aus den Untersuchungen im Jahre 2004 des „Gesteinskonzept Tirol“ ergaben, dass der Pro-Kopf Bedarf je Einwohner und Jahr in Tirol rund 10,5 Tonnen (exklusive Zementrohstoffe) beträgt. Diese Menge kann derzeit aus heimischen Rohstoffvorkommen gewonnen werden. Neben Baurohstoffen werden die Gesteine auch für Dekorzwecke wie etwa Skulpturen genutzt. 46 In Osttirol werden zurzeit an mehreren Stellen Lockergesteine und Festgesteine abgebaut. Im Folgenden Abschnitt werden diese Abbaue kurz vorgestellt, die Abbildung 42 zeigt deren Lokalitäten. Abbildung 42: Abbau von Fest-und Lockergesteinen im Bezirk Lienz Bei den Lockergesteinen handelt es sich überwiegend um Schottergruben. Bei Schotter handelt es sich um natürliche Geröll- bzw. Kiesablagerungen. Mit Brechmaschinen können verschiedene Korngrößen hergestellt werden. Verwendet wird Schotter vor allem im Verkehrswegebau. Beim Bau von Gleisanlagen dient ein sogenanntes Schotterbett, auch Schotteroberbau genannt, zur frostsicheren Stabilisierung der Gleisanlagen. Im Beton wird Schotter als Zuschlagstoff verwendet. An folgenden Orten werden Lockergesteine abgebaut: 47 Anras: Entnahme von Geschiebe aus der Griesbachsperre. Bei Hochwasser werden größere Mengen an Schotter aus den Lienzer Dolomiten (Karbonatgesteine) nachgeliefert. Die Aufbereitung des Schotters findet am Fuß des Griesbachschwemmkegels statt. Assling: Westlich von Thal befindet sich eine Karbonatschottergrube guter Qualität der Firma Natursteine Berta Nagele GesmbH. Das Werk wird auch als der „Weiße Riese“ bezeichnet. Hergestellt werden in diesem Werk Gesteinskörnungen für Beton, Mörtel und Tragschichten. Leisach/Burgfrieden: Schottergrube mit Karbonatschotter (Dolomitgestein) guter Qualität. Lavant: In Form einer Nassbaggerung (Materialentnahme im Grundwasserbereich) werden hier gerundete, überwiegend silikatische (beispielsweise Glimmerschiefer, Gneise) Gesteine gewonnen. Bei der Mülldeponie befindet sich ein weiterer Schotterabbau. Hier wird sehr guter gerundeter Karbonatschotter gewonnen. Oberlienz: Entnahme von Isel-Schotter nordwestlich der Glanzer Iselbrücke. Dieser Schotter stammt somit aus Gesteinen des Tauernfensters, der Deferegger Alpen und der Schobergruppe. St. Veit i. D.: Bei Osing befindet sich eine Schottergrube, wo Silikatschotter gewonnen wird. Kals: Kleiner Schotterabbau bei der Raseggbachmündung (Gesteine aus der Matreier Zone), zusätzlich Entnahme aus dem Lesachbach (Gesteine aus dem Kristallin der Schobergruppe). Neben Lockergesteinen werden auch Festgesteine in verschiedenen Steinbrüchen abgebaut: St. Johann i. W.: Am Michlbach wird gut gebankter Schiefergneis von der Baufirma Natursteine Berta Nagele GesmbH abgebaut. Hergestellt werden Gesteinskörnungen für Beton, Mörtel und Tragschichten, sowie Wasserbausteine, Bruchsteine, Mauersteine, Straßenschotter und Einbettmaterial. Oberlienz: Westlich der Isel befindet sich der Gesteinsbruch Pfister, indem ein heller Orthogneis aufgeschlossen ist. Die Baufirma Natursteine Berta Nagele GesmbH verwendet dieses Gestein zur Herstellung von Gesteinskörnungen für Tragschichten. Weitere Erzeugnisse sind Mauersteine, Bruchsteine und Einbettmaterial. Nikolsdorf: Bei Nörsach befindet sich ein Steinbruch, wo von der Firma Alpine Mayreder Bau Gmb.H Dolomitgestein abgebaut wird. Verwendung findet das abgebaute Gestein für verschiedenste Bauprojekte des großen Baukonzerns Alpine. St. Jakob i.D.: In einem Steinbruch westlich von Erlsbach wird der Rieserferner Tonalit abgebaut. Im hinteren Defereggental befinden sich noch weitere kleinere Tonalitsteinbrüche entlang der Mautstraße. Verwendung findet dieses Gestein als Baumaterial für Straßenbeläge. Geschliffen und poliert findet es auch oft Verwendung als Platten und Treppenstufen. Prägraten: Bei Hinterbichl am Eingang des Dorfertals befinden sich zwei bedeutende Steinbrüche: Bei einem Steinbruch, der auf ca. 1400 m Höhe liegt, wird Chloritschiefer (Prasinit) abgebaut, der unter 48 dem Handelsnamen Dorfergrün bekannt ist. Beim anderen Steinbruch, welcher auf ca. 1800 m liegt, wird Serpentinit abgebaut, der unter den Handelsnamen Tauerngrün bekannt ist. Geführt und auch erschlossen wurden beide Steinbrüche von der Lauster Steinbau GmbH mit Hauptsitz in Stuttgart. Das Material Tauerngrün wird seit 1962/1963 abgebaut, das Material Dorfergrün hingegen erst seit 1995. Im Material Dorfergrün werden nach Angaben der Firma bis zu 2.000 m³ Rohblöcke pro Jahr gewonnen, im Material Tauerngrün bis zu 500 m² Rohblöcke pro Jahr. Die abgebauten Steine werden für alle denkbaren Werksteinarbeiten verwendet. Es werden Rohblöcke gewonnen, die in einem modernen Verarbeitungswerk in St. Johann im Walde zu Platten und Massivteilen für Grabmäler, Denkmäler, Bildhauer und Bauarbeiten aufgearbeitet werden. Die Verwendung reicht von Platzbelag bis zur Fassade, und von Grabmal zum Bildhauerstein. Produktionsreste werden zu Körnungen aufbereitet. Die Werksteine werden weltweit verkauft. Schwerpunkte sind Österreich, die Schweiz und Deutschland. Aktuell wird im neuen Hauptbahnhof der Stadt Wien der Bodenbelag und Wände in den Materialien Dorfergrün und Tauerngrün ausgeführt. In Deutschland wird zurzeit beim Neubau des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in Berlin die Fassade, die Böden und Treppen mit dem Material Dorfergrün ausgeführt. Insgesamt sind bei der Firma Lauster in Osttirol ca. 30 Mitarbeiter beschäftigt. Abbildung 43: Serpentinit-Steinbruch Tauerngrün im Hinterbichler Dorfertal 49 Abbildung 44: Prasinit-Steinbruch Dorfergrün am Eingang des Hinterbichler Dorfertals Als Baurohstoffe würden sich auch viele weitere Osttiroler Gesteine eignen. Das Problem liegt aber darin, dass die Vorkommen relativ geringmächtig sind. In diesem Zusammenhang ist Gips zu erwähnen. Wie bereits erwähnt befindet sich in der Matreier Zone bei Kals und am Glanzenberg ein relativ bescheidenes Gipsvorkommen in Form von Linsen. Eine wirtschaftliche Nutzung solcher Vorkommen in der Zukunft ist jedoch nicht ganz auszuschließen. Gips wird als Werkstoff in der Bauindustrie (z. B. Gipswände) oder etwa in der Medizin (Stabilisieren von Knochenbrüchen) verwendet. Abbildung 45: Geringmächtige Gips-Vorkommen entlang des Forstweges am Eingang des Ködnitztal bei Kals. 50 Weiterführende Literatur Allgemeines geologisches Nachschlagewerk Grotzinger J., Jordan T.H., Press F., Siever R. (2008): Allgemeine Geologie; 5. Auflage, Spektrum Verlag, München. Dieses Buch vermittelt sehr verständlich einen einfachen Überblick über die Allgemeine Geologie. Der Aufbau der Erde, die Plattentektonik, Minerale und Gesteine, Störungen, Falten und Gesteinsdeformationen, Vulkanismus und Erdbeben sowie zahlreiche weitere Themen werden erklärt und zusammengeführt. Geologische Nachschlagewerke zu Osttirol Stöhr, W. (2006): Osttirol, Naturjuwele südlich des Felbertauern, Studienverlag, Innsbruck. Dieses Buch vermittelt einen wunderbaren Überblick zur Hochgebirgslandschaft Osttirols im Bereich des Nationalparks Hohe Tauern. Neben fundierten und verständlichen Kapiteln zu Bergwelt, Kristallen und Fundstellen steht der Mensch als Sammler und Landschaftspfleger im Mittelpunkt. Das Buch ist im Moment leider vergriffen. Hauser, C. et al. (1995): Geologie von Osttirol, Schwerpunkt Blatt 179 Lienz. Arbeitstagung 1995, Geologische Bundesanstalt, Wien. Dieses „Expertenbuch“ vermittelt neueste Erkenntnisse in Form von Wissenschaftliche Beiträgen, Vortragskurzfassungen und Exkursionsberichten zu Lienzer Dolomiten, aber auch anderen Gebieten Osttirols. Es soll den ganz Interessierten als Anregung dienen. Geologische Übersichtskarte Brandner, R. (1980): Geologische Übersichtskarte von Tirol 1:300.000 (Universitätsverlag Wagner). Geologische Karten der Republik Österreich 1:50000 Schönlaub, H. P. (1997): Kartenblatt Obertilliach, Nummer 196. - Geologische Bundesanstalt, Wien. Schönlaub, H. P. (2000): Kartenblatt Sillian, Nummer 195. - Geologische Bundesanstalt, Wien. Höck, V. (1994): Kartenblatt Großglockner, Nummer 153. - Geologische Bundesanstalt, Wien. Frank, W. (1987): Kartenblatt Matrei in Osttirol, Nummer 152. - Geologische Bundesanstalt, Wien. Karl, F. (1979): Kartenblatt Krimml, Nummer 151. - Geologische Bundesanstalt, Wien. 51 Kreuss, O. (2006): Kartenblatt Hopfgarten in Deffereggen, Nummer 178. – Geofast Karte, Geologische Bundesanstalt, Wien. Moser, M. (2006): Kartenblatt Sankt Jakob in Defereggen, Nummer 177. – Geofast Karte, Geologische Bundesanstalt, Wien. Anmerkung: Für das Kartenblatt Winklern (Nummer 180) gibt es gemeinsam mit dem Kartenblatt Obervellach (Nummer 181) eine Geofast Karte der Geologischen Bundesanstalt Wien. Das Kartenblatt Lienz (Nummer 179) ist noch in Bearbeitung und erscheint demnächst. Die geologischen Karten sind erhältlich bei der Buchhandlung Thalia (http://www.thalia.at) oder online bestellbar unter: http://www.geologie.ac.at/produkte-shop/maps/. Exkursionsmöglichkeiten Museen Themenmuseum Zeitreise Defereggental Das Themenmuseum "Zeitreise Defereggen" in St. Jakob ist auf zwei Räume geteilt. Interaktiv gelangen Besucher im ersten Raum im Zeitraffer beginnend von der Eiszeit durch die Jahrtausende. Der ca. 1000 Jahre alte Einbaum, konserviert in einer Glasvitrine, die von der Decke hängt, ist der Mittelpunkt der Schau im zweiten Raum, wo die Funde von der Bergbaublüte zu sehen sind. Täglich von 09.00 bis 20.00 Uhr geöffnet. (E-Mail: [email protected]) Nationalparkhaus Im Nationalparkhaus in Matrei befinden sich verschiedene Ausstellungen rund um das Thema „Nationalpark Hohe Tauern“. Natürlich spielt dabei die Geologie eine besondere Rolle. Nähere Infos unter: http://www.hohetauern.info. Großglockner Ausstellung In der Kalser Großglockner Ausstellung gibt es seit Neuem auch eine Mineralienausstellung: In den 60er und 70er Jahren wurden von den Kalsern zahlreiche wertvolle Mineralien geborgen. Eine erlesene Auswahl von Kalser Funden in der Glockner- und Granatspitzgruppe sind in einer neu gestalteten Vitrine präsentiert. (Tel.: 05 50 212 540) Heimatmuseum „Oberbichl“ Das Heimatmuseum Oberbichl in Prägraten beherbergt eine außerordentlich interessante und vielseitige Sammlung. Im Keller des aus dem 13./14. Jahrhundert stammenden Hauses befindet sich 52 ein Schmelzofen, in dem füher das Kupfererz vom Bergwerk Sajat (auf ca. 2600m Höhe) geschmolzen wurde. Geöffnet jeden Freitag von 17.00 bis 19.00 Uhr, sonst auf telefonische Anfrage 04877-536. Heimatmuseum von Matrei in Osttirol Das Heimatmuseum beim Rathaus in Matrei beinhaltet unter anderem eine interessante Mineraliensammlung. Besichtigungen nach Vereinbarung (Tel.: 0 50 212 500 ). Bergwerke Knappenloch Ganotz Schaubergwerk auf 2315 m, eine Besonderheit des spätmittelalterlichen und frühzeitlichen Bergbaues im hinteren Iseltal. Der alte Bergwerksstollen Ganotz (unterhalb der Blauspitze), in dem im 15. und 17. Jahrhundert Kupfer, Gold und Schwefeleisen abgebaut wurde, wurde wieder zugänglich gemacht und mit einer Beleuchtungsanlage ausgestattet. Zugang: Auffahrt mit den Kalser Bergbahnen und von der Bergstation Blaupspitz in ca. 30 Minuten erreichbar. Kontakt: Kalser Bergbahnen (Tel.: 04876 8233 ). Serpentinit und Prasinit Steinbruch Hinterbichl Führungen und spezielle Besuche der Steinbrüche sind auf Anmeldung für Schulklassen möglich. Beim Serpentin-Steinbildhauer-Symposium 1999 haben Künstler aus aller Welt SerpentinitSkulpturen angefertigt, die heute an verschiedenen Stellen in Prägraten zu bewundern sind. Das Büchlein über das Serpentin Steinbildhauer-Symposium ist im Tourismusbüro Prägraten erhältlich. Informationen unter: [email protected] oder http://www.laustersteinbau.de/. Knappenlöcher St. Jakob im Defereggental Die Knappenlöcher befinden sich im Blindis in 2300 m Seehöhe. Zugang nur mehr bis zum Eingang der Stollen möglich. In den Sommermonaten begehbar. Weitere Infos beim Tourismusbüro St. Jakob (E-Mail: [email protected]). Themenwege/Wasserfälle/ Höhlen/Schluchten Geomorphologischer Lehrpfad Kals Im Ködnitztal bei Kals befindet sich ein geomorphologischer Lehrpfad. Dieser soll zum besseren Verständnis des Hochgebirges dienen. Geologie wird in Form von Schautafeln leicht verständlich gemacht. Beschrieben und erläutert werden Einzelheiten der Naturlandschaft bei verschiedenen Haltepunkten und Wegabschnitten vom Lucknerhaus zur Glorerhütte. Ein Naturführer ist im Tourismusbüro Kals erhältlich. 53 Obstanser Eishöhle Über einen schmalen Steig wandert man zum Eingang der Höhle auf 2300 m Seehöhe nahe der Obstanser Hütte. Beim Durchwandern der Gänge können die im Schein der Stirnlampe glitzernden bizarren Eisgebilde bewundert werden. Führungen werden empfohlen. Führungstermine auf Anfrage bei der Bergschule Alpin Aktiv Hochpustertal (www.bergschule-aah.at). Allgemeine Informationen unter: [email protected]. Stronacher Erdpyramiden Von Stronach aus Richtung Zwischenbergen kann man nach wenigen Gehminuten auf Höhe des früheren "Dabernighofes" am gegenüber liegenden Hang die Erdpyramiden sehen. Sie entstanden durch Erosion von Gletscherablagerungen aus der letzten Eiszeit. Daberklamm Der Kalser Bach hat sich am Eingang des Kalser Dorfertals tief in die Gesteine der Oberen Schieferhülle (Kalkglimmerschiefer, Prasinite) eingeschnitten. Vor kurzem ist ein neuer NationalparkLehrweg mit einer Aussichtskanzel in der Daberklamm errichtet worden. Abbildung 46: Die Daberklamm am Eingang des Kalser Dorfertals. Der Kalserbach hat sich tief in die Kalkglimmerschiefer und Prasinite eingeschnitten. 54 Iselschlucht Die Iselschlucht erreicht man über die Schattseite ausgehend vom Ortsteil Bobojach. Der breite, schön angelegte Weg führt bis nach Welzelach (Gemeinde Virgen). Das Ost-West verlaufende Iseltal biegt hier plötzlich durch eine tektonische Verschiebung nach NordSüd ab. An dieser Stelle hat die Isel eine beeindruckende Schlucht mit schönen Erosionsformen gebildet. Galitzenklamm Die Galitzenklamm befindet sich am Fuße der Lienzer Dolomiten bei Leisach. Dieses Naturjuwel wurde für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Entlang einer neu angelegten Weganlage kann der Besucher die tosenden Wasserfälle besichtigen. Schautafeln informieren unter anderem über die Geologie und Geschichte der Klamm. Seit 2004 gibt es auch eine Steinkugelmühle, in der Steine mit der Kraft des Wassers zu runden, glatten Kugeln in verschiedensten Größen geschliffen werden. Informationen unter: http://www.galitzenklamm.info/. Frauenbachwasserfall Der Frauenbachwasserfall bei Lavant liegt am Fuße der mächtigen Hochstadelnordwand, der dritthöchsten Felswand der Ostalpen. Ein neuer, leicht begehbarer Steig endet in einer spektakulären Aussichtsplattform. Im Bereich dieser Aussichtsplattform sind auf wenigen Metern die dunklen Kössener Schichten aufgeschlossen, umgeben sind diese vom helleren und viel mächtigeren Hauptdolomit. Zutritt nur zu bestimmten Zeiten möglich! Informationen dazu erhalten Sie beim Tourismusbüro Lienz ([email protected])! Abbildung 47: Frauenbachwasserfall bei Lavant. Anstehend sind hier die Kössener Schichten und der Hauptdolomit. 55 Themensteig „Gemeinsame Heimat“ Zwischen Sillian und Sexten (I) über den Helm wurde 2009 ein grenzüberschreitender Themensteig (Heimatsteig) errichtet, unter anderem mit Schautafeln zur lokalen Geologie. Hier am Beginn des Karnischen Kamms treffen geologische Welten aufeinander. Aufgrund seines hohen Alters und der Vielfalt an geologischen Raritäten zählt der Karnischen Kamm zu den wichtigsten geologischen Regionen der Erde. Informationen unter: [email protected]. Exkursionsmöglichkeit außerhalb Osttirols GEOPARK-Karnische Alpen Der Geopark fußt auf ca. 80 erwanderbaren Geotopen und fünf Geotrails sowie dem in Dellach im Kärntner Gailtal gelegenen Besucherszentrum. Zu den Naturschätzen gehören nicht nur Gesteinsformationen mit den darin enthaltenen Fossilien, sondern auch unzählige Naturdenkmale wie idyllische Bergseen, geheimnisvolle Klammen oder tosende Wasserfälle. Weitere Informationen unter: www.geopark-karnische-alpen.at. Abbildung 48: Der rund 830 km² große Geopark liegt im Süden Österreichs an der Grenze zu Italien und umfasst die Karnischen und Gailtaler Alpen (Grafik: Offizielles Logo des Geoparks) 56 Kreuzworträtsel 57 Kreuzworträtsel - Auflösung 58 Liste der Gesteine in den einzelnen Gemeinden Gemeinde Abfaltersbach Tektonische Einheiten Ostalpin Gesteine Thurntaler Quarzphyllit, Glimmerschiefer, Paragneis, Buntsandstein, Abfaltersbacher Plattendolomit Ainet Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Amphibolit, Tonalit Amlach Ostalpin Karbonatgesteine (Trias, Jura, Kreide), Sandsteine Anras Ostalpin Thurntaler Quarzphyllit, Glimmerschiefer, Paragneis, Orthogneis, Buntsandstein, Karbonatgesteine (Trias, Jura) Assling Ostalpin Thurntaler Quarzphyllit, Glimmerschiefer, Paragneis, Orthogneis, Karbonatgesteine (Trias, Jura) Außervillgraten Ostalpin Thurntaler Quarzphyllit, Paragneis, Orthogneis, Amphibolit Dölsach Ostalpin Paragneis, Quarzphyllit, Tonalit, Amphibolit Gaimberg Ostalpin Paragneis Heinfels Ostalpin, Paragneis, Thurntaler Quarzphyllit, Südalpin Glimmerschiefer, Amphibolit, Quarzit, (Ton)schiefer. Hopfgarten in Defereggen Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Amphibolit, Marmor, Rieserferner Tonalit, Orthogneis Innervillgraten Ostalpin Paragneis, Orthogneis, Thurntaler Quarzphyllit, Buntsandstein (Perm), Karbonatgesteine (Trias) Iselsberg-Stronach Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Amphibolit, Tonalit Kals am Großglockner Ostalpin, Glimmerschiefer, Amphibolit, Paragneis, Penninikum Serpentinit, Gips, Zentralgneis, Gesteine des „Alten Daches“, Prasinit, Kalkglimmerschiefer, Quarzit, Phyllit Kartitsch Ostalpin, Paragneis, Südalpin Quarzit, (Ton)schiefer, Kalkmarmor, Dolomitmarmor, Bänderriffkalk, Porphyroide Lavant Ostalpin Karbonatgesteine (Trias, Jura), Glimmerschiefer Leisach Ostalpin Karbonatgesteine (Trias, Jura), Glimmerschiefer, Orthogneis Lienz Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Orthogneis, Thurntaler Quarzphyllit 59 Matrei in Osttirol Ostalpin, Glimmerschiefer, Amphibolit, Paragneis, Marmor, Penninikum Serpentinit, Gips, Zentralgneis, Gesteine des „Alten Daches“, Prasinit, Kalkglimmerschiefer, Quarzit, Phyllit, Eklogit Nikolsdorf Ostalpin Phyllit, Glimmerschiefer, Karbonatgesteine (Trias) Nußdorf-Debant Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Amphibolit, Tonalit Oberlienz Ostalpin Paragneis, Thurntaler Quarzphyllit, Glimmerschiefer Obertilliach Ostalpin, Karbonatgesteine (Trias), Buntsandstein, Südalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Quarzit, (Ton)schiefer, Kalkmarmor, Dolomitmarmor, Bänderriffkalk Prägraten am Großvenediger Penninikum Prasinit, Kalkglimmerschiefer, Serpentinit, Zentralgneis, Gesteine des „Alten Daches“, Quarzit, Phyllit, Eklogit, Kalkmarmor St. Jakob in Defereggen Ostalpin, Rieserferner Tonalit, Glimmerschiefer, Penninikum Amphibolit, Paragneis, Marmor, Serpentinit, Prasinit, Kalkglimmerschiefer, Phyllit St. Johann im Walde Ostalpin Glimmerschiefer, Paragneis, Orthogneis, Marmor, Tonalit St. Veit in Defereggen Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Rieserferner Tonalit Schlaiten Ostalpin Paragneis, Orthogneis, Tonalit, Marmor Sillian Ostalpin, Thurntaler Quarzphyllit, Glimmerschiefer, Südalpin Amphibolit, Quarzit, (Ton)schiefer, Intrusionsgestein Strassen Ostalpin Thurntaler Quarzphyllit, Glimmerschiefer, Paragneis Thurn Ostalpin Paragneis, Glimmerschiefer Tristach Ostalpin Karbonatgesteine (Trias, Jura, Kreide), Glimmerschiefer, Buntsandstein Untertilliach Ostalpin, Karbonatgesteine (Trias), Buntsandstein, Südalpin Paragneis, Glimmerschiefer, Quarzit, (Ton)schiefer, Kalk- Dolomitmarmor, Bänderriffkalk, Intrusionsgestein Virgen Ostalpin, Glimmerschiefer, Amphibolit, Paragneis, Penninikum Prasinit, Kalkglimmerschiefer, Quarzit, Phyllit, Eklogit, Serpentinit Legende: — Penninische Gesteine — Ostalpine Gesteine 60 — Südalpine Gesteine Zitierte Literatur Brandner, R. (1980): Geologische Übersichtskarte von Tirol 1:300.000, Universitätsverlag Wagner, Innsbruck. Ghassemi, B. (1980): Über Erzvorkommen im Defereggergebirge, in der Lasörling- und Schobergruppe (Osttirol). – Unveröff. Dissertation, Universität Innsbruck Grotzinger, J., Jordan T.H.,. Press F., Siever R. (2008): Allgemeine Geologie, 5. Auflage, Spektrum Verlag, Heidelberg-Berlin Hauser, C., et al. (1995): Geologie von Osttirol. – Arbeitstagung 1995, Geologische Bundesanstalt, Wien Hofer, H. (1985): Beitrag zur Geologie des Gebietes zwischen Dorfertal (Kals) und Felbertauerntal/Osttirol, südlich des Granatspitzkerns. – Unveröff. Dissertation, Universität Innsbruck Knoflach, H., Sailer, M. (2004): Gesteinsabbaukonzept Tirol. – Amt der Tiroler Landesregierung, Abteilung Raumordnung-Statistik, Innsbruck Krainer, K. (2005): Nationalpark Hohe Tauern – Geologie. - Universitätsverlag, Klagenfurt Sperling, M. (1990): Stratigraphie und Strukturgeologie der westlichen Lienzer Dolomiten. – Unveröff. Dissertation, Universität Innsbruck Schmidt, T., Blau, J. (1989): Die Unterlias der Lienzer Dolomiten: Ein Beispiel syntektonischer Sedimentation auf einem passiven Kontinentalrand. – Geologische Paläontologische Mitteilungen, Innsbruck, 16, 185 – 187 Stöhr, W. (2006): Osttirol, Naturjuwele südlich des Felbertauern, StudienVerlag, Innsbruck Tollmann, A. (1977-1986): Geologie von Österreich – 3 Bände, Deuticke Verlag, Wien Murawski, H., Meyer, W. (2010): Geologisches Wörterbuch. – 12. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Zanon, S. (2004): Stratigraphie und Strukturgeologie der Rauchkofel-Schuppe und der RabantbergSchuppe (Lienzer Dolomiten, Osttirol/Kärnten). – Unveröff. Dissertation, Universität Innsbruck Internetseite: http://www2.klett.de/sixcms/media.php/229/104002_0902.pdf 61