2. Geologische Entwicklung
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Exkursion Feldberg-Schauinsland-Freiburg Geologische Entwicklung des Exkursionsgebiets Geologische Entwicklung Wer im Südschwarzwald unterwegs ist, findet dort eine Vielzahl von älteren Gesteinen aus der devonischen oder karbonischen Periode (296 bis 417 Mio. Jahre alt) wie Gneise1, Granite und Migmatite (Erläuterungen zur Geologischen Schulkarte von BadenWürttemberg 1 : 1 000 000, S.7 ff). Abb. 1: Geologisch-petrographische Übersichtskarte des Gebiets um den Schauinsland Quelle: Schwarzwaldverein e.V., S.40. 1 Gneis: metamorphes Gestein, das zumeist aus den Mineralen Feldspat und Quarz besteht und das regellos verteilte oder auch parallel zu den Foliationsflächen orientierte Glimmer aufweist. A. Bohn Offenburg [email protected] Geologische Entwicklung des Exkursionsgebiets Exkursion Feldberg-Schauinsland-Freiburg Die Altersbestimmung dieser Gesteine ist äußerst schwierig, da z.B. die Ausgangsgesteine der durch Metamorphose2 entstandenen Gneise sehr viel älter (z.T.prädevonisch) sein müssen. So konnten ordovizische bzw. silurische Mikrofossilien an einigen Stellen in den Gneisen nachgewiesen werden (ebd. S.13). Die Granite sind meist jünger als die Gneise, da ihre Stöcke (Plutone) und Gänge häufig Gneise durchdringen. Für die Granite wurde durch Altersdatierungen ein Alter von 335 – 330 Mio. Jahren im Südschwarzwald und 325 – 315 Mio. Jahre im Nordschwarzwald festgestellt. Nur der Granit von Baden-Baden ist mit 330 – 325 Mio. Jahre wieder ein wenig älter als die anderen Granite des Nordschwarzwalds. Diese Altersdatierungen lassen auf eine intensive und mehrmalige Krustenaufheizung während des Karbons schließen. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg, 2004, S.34). Der Vollständigkeit halber sei noch die Badenweiler-Lenzkirch-Zone (BLZ) erwähnt, wo Alte Schiefer des Paläozoikums anstehen, deren Ausgangsgesteine paläozoische und z.T. präkambrische Gesteine sind. (Erläuterungen zur Geologischen Schulkarte von Baden-Württemberg 1 : 1 000 000. S.13 f) Noch schwieriger ist die zeitliche Einordnung der Migamatite (Anatexite), da es sich hier um mehrfach metamorph überprägte Gesteine handelt, wobei zumindest ein Teil – meist die helleren Bestandteile mit niedrigerem Schmelzpunkt wie Feldspat oder Quarz – durch die hohen Temperaturen mobilisiert wurden und dann in kleinen Adern oder Gängen wieder langsam erkalteten. Migmatite kann man also – daher auch der Name – als Mischgestein mit metamorphem (oft dunklem) und eher granitischen (hellen) Bestandteilen (Wimmenauer, 1995, S.218 f) bezeichnen. Je nach Druck und oder Temperatur gibt es hier verschiedenste Ausprägungen von der Teilaufschmelzung, wodurch Metatexite entstehen können, (http://de.wikipedia.org/wiki/Migmatit) bis hin zur Mobilisierung auch der mafischen3 Anteile, sodass auch nebulitische Diatexite entstehen können (Wimmenauer, 1985, S 321 ff). 2 Metamorphose – Gesteinsumwandlung durch Versenken von Gesteinen in die Erdkruste (Î Plattenbewegungen), teilweise verbunden mit hohen Temperaturen (700 –800°C) und hohen Drücken (um 60 000 t/m² und mehr). Die Mineralien wurden dabei eingeregelt und bildeten Orthogneise (Flasergneise), wenn das Ausgangsmaterial magmatisches Gestein war und Paragneise, wenn das Ausgangsmaterial ein Sedimentit war. 3 Mafite sind Minerale mit hohem Magnesium und Eisengehalt. (6) A. Bohn Offenburg [email protected] Exkursion Feldberg-Schauinsland-Freiburg Geologische Entwicklung des Exkursionsgebiets Abb.2: Gesteine des Schwarzwalds und ihre erdgeschichtli- che Stellung. Das schematische erdge- schichtliche Säulenprofil gibt einen Überblick über die Entstehungszeit der wichtigsten Gesteinsgruppen. Die Gneise wurden vor dem Karbon gebildet, die Granitplutone sind im Zuge von gebirgsbildenden tektonischen Prozessen während des Karbons in die Gneise eingedrungen, gangartige Intrusionen ereigneten sich noch bis in das höhere Perm. An anderer Stelle des Gebirges kam es zur Ablagerung von Sedimenten. Die älteren Sedimente wurden durch diese gebirgsbildenden Prozesse verfaltet. Die Sedimente, die jünger als 326 Mio. Jahre sind, erfuhren hingegen tektonische keine derartige Deformation mehr. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg, 2004, S.58) A. Bohn Offenburg [email protected] Exkursion Feldberg-Schauinsland-Freiburg Geologische Entwicklung des Exkursionsgebiets Die Gesteinsfunde deuten also auf folgendes Szenario im Paläozoikum hin: Zumindest einige Bereiche des heutigen Schwarzwalds müssen vom Meer überfutet gewesen sein, da sich in Geosynklinalen Arkosen (feldspatreiche Sandstein) und Grauwacken (durch Trübeströme entstandene Sedimentite) als Ausgangsgesteine für die Paragneise gebildet haben. Gleichzeitig gab es wahrscheinlich auch schon Gneise aus dem Präkambrium, die bei der sogenannten assynische Gebirgsbildung (proterozoische Gebirgsbildung; 650 – 550 Mio. Jahre) entstanden sind (Geyer, O. & Gwinner, M; S.7ff). Während des Karbons kam es durch Plattenkollisionen zur Einengung der Gesteinspakete und zur Absenkung in mehrere Kilometer Tiefe. Die dadurch entstandenen Drücke und/oder Temperaturen und die mit ihnen einsetzende Anatexis bzw. Diatexis sorgten für die Metamorphisierung der Grauwacken und Arkosen zu Paragneisen (auch Renchgneise) und zur Umwandlung der vorhandenen oder gleichzeitig intrudierten magmatischen Gesteine zu Orthogneisen (auch Schapbach- gneise). Zudem wurden während der verschiedenen Einengungsphasen der variskischen Ge- birgsbildung die schon vorhandenen Gneise nochmals überprägt, wodurch Migmatite entste- Abb.3: Metatexit Fundort: Feldberg A.Bohn hen konnten. U.a. durch diese Einengung wurde das Gebiet im Perm über das Meeresniveau gehoben und es entstand ein Hochgebirge ähnlich wie das der Alpen. Sofort setze jedoch die Erosion ein und das Gebirge wurde abgetragen, wobei sich der rötliche Erosionsschutt in den angrenzenden Becken sammelte. Reste dieses als Rotliegendes bezeichneten Formation finden wir heute noch z.B. in der Nähe von Baden-Baden. Die im Oberkarbon und Unterperm (Rotliegend) beginnende Krustendehnung führte zur Bildung tektonischer Gräben und Horste wie dem Feldberg-Schauinsland-Horst. Begleitet wurde diese tektonische Unruhephase von einem sauren und daher explosiven Vulkanismus. Dabei entstanden Schlotfüllungen und mächtige, deckenartige rhyolitische Laven A. Bohn Offenburg [email protected] Exkursion Feldberg-Schauinsland-Freiburg Geologische Entwicklung des Exkursionsgebiets und Pyroklastite (z.B. im Bereich Staufen – Münstertal – Belchen), die auch als Quarzporphyre bezeichnet werden. Die bei diesen tektonischen Vorgängen entstandenen Störungszonen begünstigte später das Entstehen der Erz- und Mineralgänge (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg, 2004, S.30 ff) A. Bohn Offenburg [email protected]
