PETROGRAPHISCHE UND GEOCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN 1M GEBIET ZWISCHEN REMUS (UNTERENGADIN) UND NAUDERS (TIROL) PETROGRAPHISCHE UND GEOCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN 1M GEBIET ZWISCHEN REMDS (UNTERENGADIN) UND NAUDERS (TIROL) PETROGRAPHISCHE UND GEOCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN 1M GEBIET ZWISCHEN REMUS (lTNTERENGADIN) UND NAUDERS (TIROL) PROEFSCHRIFT TER VERKRIJGING VAN DE GRAAD VAN DOCTOR IN DE WIS- EN NATIJURKUNDE AAN DE RIJKSUNIVERSITEIT TE UTRECHT OP GEZAG VAN DE RECTOR MAGNIFICUS DR. J. F. NUBOER, HOOGLERAAR IN DE FACULTEIT DER GENEESKUNDE, VOLGENS BESLUIT VAN DE SENAAT DER UNIVERSI­ TEIT IN HET OPENBAAR TE VERDEDIGEN OP MAANDAG 20 JUNI DES NAMIDDAGS TE KWART VOOR DRIE PRECIES. DOOR WILLEM ERNST VAN LOON GEBOREN TE UTRECHT 1960 DRUKKERIJ EN UITGEVERSMAATSCHAPPIJ V/H KEMINK EN ZOON N.V. - UTRECHT PROMOTOR: PROF. DR. W. NIEUWENKAMP Aan mijn V rouw Aan Irene en Eduard Inhaltsverzeichnis Allgemeine Einleitung . 11 TElL A: GEOLOGIE UND TEKTONIK I. Einleitung 13 Tektonische Einzelbeschreibung eniger Gebiete 14 § 1. Plattamala . 14 § 2. Das Gebiet siidlich und nordlich der Val Torta bis zur Landesgrenze 14 § 3. Das Gebiet zwischen Landesgrenze und Stiller Bach 15 II. Besprechung einiger tektonischen Elemente § 1. Penninikum § 2. Serpentin § 3. Tasna Decke 16 16 17 17 § 4. Searl Decke . § 5. Oetztal Decke 17 17 TElL B: PETROGRAPHIE I. Einleitung 18 Quarzitische Fazies der Biindnerschiefer . 18 II. Ophiolithe § 1. Diabasschiefer § 2. Diabasporphyrit § 3. Serpentin III. T asna Kristallin 19 19 20 20 21 Einleitung 21 § 21 1. Typus A - Granite § 2. Typus B - Aplite § 3. Typus C - Porphyr § 4. Typus D - Mischgneise mit vorwiegendem Anteil an granitischem § § Material . 5. Typus E - Mischgneise ohne vorwiegendem Anteil an gralll- tischem Material 6. Typus F - Dioritgabbro 24 24 25 26 27 7 § 7. Allgemeine Betraehtungen iiber das Tasna Kristallin § 8. Perthitstruktur und Albitbildung . § 9. Magmentypen in dem Kristallin . 33 § 10. Diabasgang in T asna Deeke . 35 28 31 IV. Searl Kristallin 35 Einleitung 35 § 1. Orthogneis § 2. Amphibolite, Hornblende-, Epidot- und Chloritsehiefer . § 3. Hornblende-Granat-Epidot-Chloritsehiefer § 4. Paragneise § 5. Paragneise mit Granat und Staurolith . § 6. Misehgneise § 7. Diabasgang 35 V. Searl Sedimente 39 39 40 40 41 42 42 § 1. Verrukano § 2. Mylonit 42 43 VI. Oetztal Deeke 43 TElL C: SPURENELEMENTE I. Mittelwert der Spurenelemente von den versehiedenen Gesteinsgruppen II. Betrachtungen iiber einige Elemente 45 46 TElL D: SPEKTRALANALYSE Allgemeine Einleitung I. . Bestimmung der Hauptbestandteile, mit Ausnahme von Natrium und Kalium. 47 II. Untersuchungen nach Spurenelementen 50 III. Die Bestimmung von Natrium und Kalium 51 Literaturverzeichnis Teil A-B-C 53 Literaturverzeichnis Teil D 54 Zusammenfassung. 57 Samenvatting 58 Foto 1-15 . 61 Tafel I Topographisehe Karte, mit Fundorten analysierter Gesteinsproben Tafel II Geologische Dbersichtskarte 8 47 VOORWOORD Het verschijnen van dit proefschrift geeft mij de geIcgenheid, diegenen, die hebben bijgedragen aan de totstandkoming ervan, daarvoor te danken. Der Universitat Basel bin ich sehr erkenntlich fiir die mir gebotene Gelegenheit, einige Semester in ihren Instituten zu arbeiten. Diese Zeit ist mir fiir meine Studien von grosser Bedeutung gewesen. Hooggeleerde Nieuwenkamp, Hooggeschatte Promotor, gij h.ebt mij gewezen op de betekenis van de spectraalanalyse voor het petrologisch onderzoek. Ik ben U zeer erkentelijk, dat ik in deze richting als Uw assistent werkzaam mocht wezen, zo ook voor het vertrouwen, dat gij in mij stelde, door mij bij mijn onderzoek alle vrijheid te geven. Ihnen, sehr verehrter Herr Professor Reinhard, danke ich fiir die Gastfreundschaft, die Sie mir 1m Mineralogisch-Petrographischen Institut ver­ liehen haben und fiir Ihr besonderes Interesse an meiner Arbeit. In dankbaarheid gedenk ik wijlen Prof. Dr. L. M. R. Rutten, die mijn eerste leermeester was en mij in de moeilijke jaren van de oorlog de gelegen­ heid heeft geboden om, zij het in het verborgene, op het Geologisch Mineralogisch Instituut te werken. De morele betekenis hiervan was even groot als de feitelijke. U, Hooggeleerde Vening Meinesz, dank ik voor de wijze, waarop gij mij inzicht hebt gegeven in de geophysica. Hooggeleerde Brouwer, Uw onderricht in de leer der gebergtevorming is mij bij mijn onderzoek van veel nut geweest. HooggeIeerde von Koenigswald, van het veIe wat ik van U mocht leren, beschouw ik als het belangrijkste, het inzicht in de evolutie van de mens en de door hem vervaardigde werktuigen. Hooggeleerde Raven, veel steun heb ik in de beginperiode van mijn opleiding van U mogen ondervinden. Hiervoor ben ik U veel dank ver­ schuldigd. Gij hebt mij doen zien, dat het yak met veel humor en fantasie kan worden doorleefd. Zeergeleerde Bar, ik bewaar een genoeglijke herinnering aan onze tochten in Unterengadin, waarbij je mij op voortreffelijke wijze assisteerde. Sehr verehrter Herr Professor Wenk, sowohl im Feld als auch im Labor habe ich von Ihrer Er­ fahrung profitieren konnen. Ihre Vielseitigkeit auf Naturwissenschaftlichem Gebiet wird mir immer ein Vorbild bleiben. Ihr Interesse und Ihre Hilfe fiir meine Doktorarbeit waren mir unent­ behrlich. Unsere gemeinsamen Tage im Unteren­ gadin und die Gastfreundschaft, die Sie und Ihre verehrte Frau mir zuteil werden liessen, werden mir in steter Erinnerung bleiben. Herrn und Frau Dr. P. Scherrer-Walt mochte ich hier auch besonders danken fiir die Gast­ freundschaft, die ich wahrend meines Aufenthal­ tes in der Schweiz bei Ihnen genossen habe, sowie fur die seitdem bestehende Freundschaft. Der Familie Laurent in Raschvella danke ich fiir die freundliche Aufnahme wahrend meiner Feldarbeit. Prof. Dr. J. Gillis en Prof. Ir. J. Eeckhout dank ik voor de gastvrijheid mij verleend in het labora­ torium voor analytische scheikunde van de Uni­ versiteit te Gent. Bijzondere dank ben ik verschuldigd aan de Directie van de Koninklijke Demka Staal­ fabrieken N.V., voor de gelegenheid om de spec­ traalanalytische apparatuur en de door mij voor de staalfabricage ontwikkelde analysemethoden, bij dit onderzoek te mogen betrekken, zomede voor de toestemming om deze methoden in dit proefschrift te mogen publiceren. 9 Weledelgestrenge van Herwijnen, dat gij het spectraalanalytische gedeelte van dit onderzoek hebt gestimuleerd, is voor mij van veel betekenis geweest en ben daarvoor veel dank verschuldigd. Waarde van Dijk, in de loop der jaren heb ik vaak UW hulp mogen ondervinden. Deze was ook thans onmisbaar bij het tekenen van de kaarten en het maken van de microscopische opnamen. Hicrvoor mijn hartelijke dank. Bij het spectraalanalytisch onderzoek zijn de toewijding en goede samenwerking van mijn naaste medewerkers, de Heren Hendriks, Grone­ veld, de Vries en Mulder, voor de resultaten van het onderzoek van groot belang geweest. In dankbaarheid gedenk ik mijn ouders, die het mij mogelijk maakten een universitaire studie te volgen. Ik beschouw dit als een groot voorrecht. Mevrouw E. Copijn-Sachtleben dank ik voor het critisch doorlezen van de Duitse tekst. 10 Met het voorbereiden van de analysemonsters en het bewerken van manuscript en drukproeven, stond mijn vrouw mij ter zijde. Voor haar stimu­ lerende belangstelling in mijn werk, zij haar dit proefschrift opgedragen. ALLGEMEINE EINLEITUNG Das Untersuchungsgebiet liegt im Unterenga­ din (Kanton Graubunden) und in Tirol, zwischen Remus und Nauders. Ein kleiner Teil reicht nahe an die italienische Grenze heran. Es umfasst also die Gegend zwischen Inn und Stille Bach, von Staub (1924) angedeutet als "die Ecke von Nauders", und greift bei den Granit­ und Gneifelsen der Plattamala auch auf das nord­ liche Ufer des Inns. Val Laviner am Westhang des Piz Ajuz, bildet die sudliche Begrenzung. Das Gebiet ist als dreigegliedert zu betrachten: Plattamala, die Gegend sudlich- und nordlich der Val T orta bis zur Landesgrenze und der osterreichische T eil, zwischen Grenze und Stiller Bach. Die Landesgrenze bildet zugleich die Wasser­ scheide zwischen Inn und Stille Bach. Bei der tek­ tonischen Beschreibung werden diese einzelnen Gebiete kurz zusammen gefasst. Das schweizerische Gebiet ist gekennzeichnet durch Steilwande und Schutthalden. Das ermog­ licht einen guten Einblick in die Geologie. Die Begehungen werden dadurch aber erschwert, ebenso die lokale Orientierung, wegen der dichten Nadelholzbewaldung. Sobald man die Landesgrenze uberquert, is das Gelande flach und sumpfig und von zwei Hohen, Kohlstatte und Schrofen, eingeschlossen. Gute Aufschlusse findet man meistens in den Bachen. Weitere Aufschlusse sind klein und sehen. Das ist deswegen ein Nachteil weil in dieser Gegend, in­ folge tektonischer Bewegungen, besonders Ver­ schuppung das Verfolgen der Zusammenhange ohnehin erschwert ist. Das Gebiet zwischen Val Torta und Stille Bach ist geologisch wenig bearbeit~t. Die aheste Arbeit, die deutliche Gesteinsbe­ schreibungen enthiilt, ist die von Theobald (1864). Ihm verdanken wir auch den Begriff "oberer Gneiszug", ein Name welcher von spateren Un­ tersuchern hemmungslos angewendet werden konnte, wenn es sich urn die tektonische Interpre­ tation dieser Zone handehe. Profilbeschreibungen gibt Schiller (1906) und zwar durch die Val Torta und entlang der Gren­ ze. Hammer (1923 a, b) verdanken wi r eine geolo­ gische Karte in Masstab 1 : 75 000, mit Ertiute­ rungen. Ais Beitrage zur Geologischen Karte der Schweiz publicierten Tarnuzzer und Gruben­ mann (1909) ihre schone Arbeit uber die Geologie des Unterengadins, deren petrographischer Teil von Grubenmann stammt. Chemische Analysen verdeutlichen die Gesteinsbeschreibungen. Das Grenzgebiet aber is! weniger in Betracht ge­ zogen worden. Einige Arbeiten befassen sich mit speziellen Aspekten, so \Venk (1934) mit dem oberen Gneiszug. Staub und Cadisch (1921) rich­ teten ihr Augenmerk auf die Plattamala. Med­ wenitsch (1953, a und b) gibt eine Obersicht uber die Geologie des Unterengadiner Fensters und be­ fasst sich speziell mit dem nordlichen Teil. In letzter Zeit sind von Berner Geologen Ar­ beiten publicicrt worden uber die ostalpinen Sedi­ mente, Burkard (1953) und Torricelli (1956). Dabei is die Stratigraphie und Tektonik der Scarldecke in deutlicher Weise dargestellt, sowie der Aufbau des Piz Lad, Piz Ajuz und der S-chamlambertgruppe. Unsere Arbeit steht in Zusammenhang mit den Arbeiten von den Basler Geologen Streckeisen, Bearth, Spaenhauer und Wenk, uber den Sudosten des Fensters, sowie auch mit der Kartierung von Wenk, die er im Auftrag der Schweizerischen Geologischen Kommission durchfuhrte. 11 Teil A: Geologie und Tektonik EINLEITUNG An dem gewolbeartigen Deckenaufbau sind im Unterengadin das Penninikum und die Ostalpinen Decken beteiligt. Die Erosion hat tief darin einge­ schnitten und Hisst die darunterliegenden tekto­ nischen Elemente zutage treten. Das Penninikum istda~. tiefst aufgeschlossene Element, umrahmt von ddi Ostalpinen Decken. Termier (1903) deutete diesen geologischen Auf­ bruch zwischen Ardez und Prutz als tektonisches Fenster. Es hat eine ovale Form, ist 55 km lang, Uingsachse SW-NE, und 17 km breit. Die Kwartierungen im westlichen T eil des Fensters sind im prachtvollen Blatt Ardez-420 und Zernez-424, des Geologischen Atlas der Schweiz, Ma6stab 1 : 25000, mit Erlauterungen zusammengefasst. Dies waren ftir meine Untersuchungen in pe­ trographischer und tektonischer Hinsicht, die Leitfaden. Bei der Obersicht des Deckenaufbaues, kann man im Stidwesten des Fensters ein "normales" Profil feststellen. Auf Blatt 420 ist das einge­ tragen. Bei Ardez findet man als tiefstes Element das Penninikum. Es besteht aus grauem "Btindner­ schiefer", der das Innere des Fensters bildet. Dartiber folgen die unterostalpine Tasna­ Decke, bestehend aus einen kristallinen Basis und eine gut differenzierten mesozoisch-tertiaren Schichtfolge, und das oberostalpine Kristallin cler Silvretta-Decke. Blatt 424 zeigt siidlich des Silvretta die ostal­ pine Searl Decke, eine Sediment-Serie von Perm bis zum unteren Jura. Diese Serie wird als Enga­ diner Dolomiten bezeichnet und ist von Spitz und Dyrenfurth (1915) beschrieben worden, die auch die Grenzflache zwischen beiden Decken be­ schrieben. Auch Staub (1937) und spater Boesch (1937) haben sich damit befasst. Die Searl Decke setzt sich am Stidrand des Fensters in NE Richtung fort, bildet die Haupt­ masse des Piz Lad, und keilt jenseits der Landes­ grenze bald aus (Torricelli, 1956). Die Silvretta Gneise grenzen langs einen Flexur an die Unterengadiner Dolomiten. Weiter ostlich nimmt ihre Machtigkeit stark ab und bei Grava da Leisch verlieren sich die Gneise unter einer Schutthalde. Von da an gegen E beginnt der obere Gneiszug Theobalds (1864), der schnell an Machtigkeit gewinnt und sich bis nach Tirol hin­ e:in verfoJgen lasst. Dieser Gesteinszug bildet die Basis der Engadiner Dolomiten (Wenk, 1934 b). Was die Beziehungen zwischen den Searl Sedi­ menten und dem oberen Gneiszug anbetrifft, so ist von Eugster (1934) festgestellt worden, dass cler obere Gneiszug eine Fortsetzung der Silvretta bildet. Die Searl Sedimenten (= Engadiner Dolo­ miten) lagern also normal auf dem oberen Gneis­ zug (Wenk, 1934 b). Die Bedeutung der Grenzflache zwischen Sil­ vretta und Searl is noch nicht aufgeklart. Die Sedimente der Tasna Decke befinden sich im Liegenden des oberen Gneiszugs und lassen sich bis zur Plattamala verfolgen. Ihre Machtigkeit wird allmahlich reduziert. Bei der Plattamala ist noch eine schmale Lage von Triasdolomit, als alleiniger Vertreter der Tasnaserie vorhanden (Cadisch, 1952, S. 415). Dann tiberlagern die Gneise direkt das Tasna Kristallin. Die Searl Decke (oberer Gneiszug mit Engadiner Dolo­ miten) word bedeckt von Gneisen, die petrogra­ phisch eine eng·e Verwandtschaft zeigen mit dem oberen Gneiszug. Sie gehoren zur Oetztal Decke, die sich weiter siidwarts und ostlich fortsetzt und die nordostliche Umrahmung des Fensters bildet. Nach Schiller (1906) und Hammer (Blatt Nau­ ders, 1923) vereinigen sich der obere Gneiszug und die Oetztal Decke ostlich von dem Stille Bach, wie es auch von Wenk (1934) festgestellt worden ist. So sind Silvretta-, Scarl- und Oetztal Decke einander verwandt und sind als ostalpine Tei! decken zu betrachten. Die Interaktion dieser Decken spielt sich aber ausserhalb des von uns untersuchten Gebietes abo Fassen wir den tektonischen Aufbau zusam­ men, dann lassen sich der Reihe nach yom Fen­ sterinneren nach aussen feststellen: TEKTONISCHE EINZELBESCHREIBUNG EINIGER GEBIETEN Penninikum Biindnerschiefer 'fasna Kristallin Granite und Dioritgabbro T asna Sedimente nur ein kleines Vorkommen Trias Dolo­ mit, bei Plattamala ScarI Kristallin Searl Sedimente oberer Gneiszug Engadiner Dolomiten Oetztal Kristallin Gneise, beim Piz Nair, am hinteren Piz Lad und beim Schrofen In den folgenden Abschnitten wollen wir die tektonischen Elemente und die verschiedenen Landschaften naher betrachten. Es wird sich } Scarl-Decke zeigen dass das tektonische Zusammenspiel zu einem komplizierten Schuppenbau fiihrte, wie er im osterreichischen Teil zu Tage tritt. 1. Tektonische Einzelbeschreibung elO1ger Gebieten §1 Plattamala Ostlich Remiis macht der Inn eine Kurve urn die Gneis- und Granietfelsen von Plattamala. Der Granit ist die Fonsetzung der Granitmasse von Sent und Crusch und diese Tasna Granite sind im Liegenden der Scarlgneise. Der Trias Dolomit von Pazza ist, wie schon er­ wahnt, ein Sedimentrest der Tasnaserie (Cadisch, 1952). Schiller (1906) deutete diesen Dolomit als penninischen Biindnerschiefer; Tarnuzzer (1909) als ostalpine Bergsturzmasse. Staub und Cadisch (1921) erwahnten dazu (S. 264): "und dieses Band (Trias Hauptdolomit) schiebt sich nun trennend zwischen den eigentlichen Plattamalagranit und die siidlich anschliessenden kristallinen Schiefer." Wir werden bei der Beschreibung der osterrei­ chischen Partie noch sehen wie man sich die Fort­ setzung dieses Vorkommens vorstellt. Diese hat auch die Auffassung von Torricelli (1956) be­ einflusst. Wir konnen uns der neuerdings von Ca­ disch (1953, S. 415) geausserten Auffassung an­ schliessen, es handele sich beim Dolomit am Pazza urn ein Tasna zugehoriges Sediment. Bei Pazza sawie bei Spadazum ist Serpentin festzustellen, abwahl weitere Fundstellen fehlen, ist anzunehmen, dass die Serpentinzone hinter den Graniten durchzieht, wie es auch nordlich von Val Tana der Fall ist. Bei Pazza, an der Strasze, ist eine Schuppe Kristallin unter dem Serpentin festzustellen,die 14 eine deutliche Tasna Angehorigkeit zeigt. Wir vertreten daher auch die Auffassung von Gruben­ mann (1909). Eine Situation liegt hier var, wie sie an der Landesgrenze zwischen Grenzstein 5 und 6 zu finden ist. Westlich von Pazza bei Motta fangen dann die Biindnerschiefer an und damit sind wir im Fen­ sterinneren. Bei Pazza, in einer etwas undeut­ lichen Lage, befindet sich ein Diabasparphyrit. Grubenmann (1909) erwahnt dieses Vorkammen auch (S. 235). Nach Angaben auf seiner Kane war der Aufschluss zu seiner Zeit grosser. Er ist mit der Zeit iiberwachsen warden und es sind heute nur noch einige Quadratmeter davon sicht­ bar. Der stratigraphischen Lage nach stellen wir diesen Diabas in Zusammenhang mit den, die Biindnerschiefer begleitenden Ophiolithen. Auch diese Lage stimmt iiberein mit derjenigen an der Landesgrenze, zwischen Riatsch und Grenzstein 6. Obwahl es nahe liegt die tekto­ nische Anordnung beider Gegenden zu korrelie­ ren, fchIt dariiber bisher jede Anbabe und ist dieser Gedanke also spekulativ. §2 Das Gebiet siidlich und nordlich der Val T orta bis zur Landesgrenze Die vorher erwahnten Gesteinszonen setzen sich iiber den Inn in nordlicher Richtung fort, dem Torta Bach entlang. Hinauf gehend kommt man an Biindnerschiefern, Serpentin, T asna Kris­ TEKTONISCHE EINZELBESCHREIBUNG EINIGER GEBIETEN tallin und Searl Gneisen vorbei. Obwohl nicht eingehend untersucht, wollen wir uns noch befas­ sen mit den Engadiner Dolomiten, die Sediment­ serien. welche Searl Gneise tiberlagern, unter Hin­ weis auf die Arbeiten von Boesch (1937), Burkard (1953), Torricelli (1956) und Cadisch (1953). Die Sedimente, mit Verrukano an der Basis, lagern normal auf der kristallinen Unterlage, dar­ tiber folgen Trias Sedimente, Anisien, Ladinien und Carnien. Es fan den am Kontakt Gneis-Sedi­ ment Teilbewegungen statt, das zeigt sich in einer Schuppe Triasdolomit unter dem Verrukano. Diese Schuppe Hisst sich von Val Laviner in NE Richtung halbswegs Val Torta verfolgen. Der Verrukano keilt nordlich von Val Torta aus. Ober dem Triasdolomit befindet sich eine Ober­ schiebungsflache, gekennzeichnet von einer Mylo­ nitzone mit 15 - 20 Meter Machtigkeit. Am West­ hang des Piz Lad auf etwa 2300 M. befindet sich umgeben von Gehangeschutt ein Aufschluss. Die­ ser Mylonit ist ein graugriines onregelmassig ge­ streiftes Gestein, ein Gemisch von Sediment und Quarzit, durchsetzt von Rutschflachen. Weitere Angaben folgen im petrographischen Abschnitt. Wir konnen mit der Auffassung von Torricelli (1956) iibereinstimmen, es handele sich hier urn einen tonigen bis kalkigen Sandstein, mit per­ mischem Kristallin vermischt. Die Storungslinie ist in NW Richtung zu verfolgen, obwohl meistens von Schutt bedeckt. In dieser Richtung nimmt auch die Machtigkeit der Sedimentserie ab; sie ist siidlich von Griinsee nur noch als ein schmales Band zu erkennen. Die Mylonitzone setzt sich auch in siidlicher Richtung fort. Diese Zone wird iiberlagert von einer Sedimentserie, von Torricelli (1956) zusam­ mengefasst als die Ladscholle. Die zugehorigen Sedimente stimmen weit­ gehend iiberein mit den unterIiegenden Searl Sedi­ menten und bilden eine hohere Abspaltung der Unterengadiner Dolomiten-Decke (Torricelli, 1956, S. 10). Auch innerhalb dieser zwei Sedi­ mentdecken fan den Teilbewegungen statt. Schup­ penbau und tektonische Breccien weisen darauf hin. Am hinteren Piz Lad und am Grubenjoch und Piz Nair werden die Sedimente der Ladscholle iiberdeckt von Gneisen, die sich auf italienischem Gebiet verfolgen lassen. Sie stehen in Zusammen­ hang mit den Gneisen von Schrofen. Diese Ge­ steine gehoren der Oetztal Decke an und sind also das hochste tektonische Element (Foto 1). §3 Das Gebiet zwischen Landesgrenze und Stiller Bach In dieser Gegend keilen das T asna Kristallin und die Engadiner Dolomiten aus. Alpin tekto­ nische Bewegungen fiihrten zur Bildung von Schuppen und Linsen. Es sind Gesteinszonen gebildet worden, die wir mit den Nummern I - IX bezeichnen. Von Grenzstein 7 in SE Richting gehend, an Schwarzsee vorbei, iiberquert man diese Zonen. 1. II. III. IV. V. VI. Biindnerschiefer, begleitet von Diabas­ schiefer und eine quarzreichen Varietat der Biindnerschiefer. T asna Kristallin, etwa 20 M. Machtigkeit. Diese Zone ist von 6 Aufschliisse bestimmt. Das Gestein sieht teilweise aus wie ein Sedi­ mentgneis, teilweise zeigt es Verwandt­ schaft mit Tasna Kristallin. Biindnerschiefer, eine Zone die NE bald auskeilt, bei Grenzstein 5 ist eine Linse T as­ na Kristallin eingeschlossen und eingelager­ te Diabasschiefer. Serpentin. Diese Zone zeigt wechselnde Machtigkeit, die bei Schwarzsee maximal ist. Bei Riatsch findet sich eine Linse von Biindnerschiefer, in quarzreicher Varierat. T asna Kristallin, dem Hauptvorkommen von Plattamala und Val Torta angehorig. Bei Schwarzsee keilt diese Zone aus. Kalkschieferzone, mit zwei Linsen Tasna Kristallin und einer Linse Diabasschiefer. Nordlich von Tief lasst sich eine quarz­ reiche Varietat feststellen, wie wir sie von den Biindnerschiefern kennen. Die Zugehorigkeit dieser Zone ist bisher noch immer diskutiert worden. Schiller (1906) bemerkt dazu auf Seite 29 ... ,,50 M. nordlich des Grenzsteins 3 bis zu die­ sem tauchen wieder graue Biindnerschiefer auf, die Lagen von zertriimmertem Gneis oder feine Quarzbreccie enthalten . . . ". Hammer hat auf seiner Karte diese Zone als Biindnerschiefer eingetragen. Staub und Cadisch (1921) haben die Gra­ nitlinsen schon festgestellt. Sie rechnen die­ se Zone zur oberen Kreide wegen des Cri­ noidenkalkes, der auch von uns an der Grenze festgestellt worden ist und von Staub und Cadisch angegeben wird als "oberer Btindnerschieferzug". Sie nehmen 15 BESPRECHUNG EINIGER TEKTONISCHE ELEMENTE als sicher an, dass dieser Zug sich unter der Schutthalde von Grava Lada fortsetzt bis ins Val Torta (S. 267) ... "wenn auch viel­ leicht nur als schmal gequetschtes Mylonit­ band". "Die Trennung muss durchgehen; wir [anden sie ja an der Plattamala auch." Es ist ver:;tandlich, dass diese Autoren zu dieser Auffassung kommen. Torricelli (1956) hat sich auch damit be­ fasst und hat in Val Torta einen kleinen Aufschluss eines Sedimentgesteins gefun­ den, welches er in Verbindung bringt mit dem oberen Biindnerschieferzug, oder wie er sagt "obersten Kreidezone". Dann hat er ostlich von Raschvella einen "winzigen se­ dimentaren Aufschluss festgestellt", einen halben Quadratmeter grosz. Dieser Fun­ dort, (ungefahr 1370 M.) eingetragen auf unserer Karte, liegt zwischen Serpentin und Tasna Kristallin. Torricelli hat die Mog­ lichkeit, das es sich hier urn vom Gletscher transportiertes Material handele, nicht aus­ geschlossen (S. 14), eben weil in der Um­ gebung keine Sedimente anstehen. An Hand der Beschreibung von Ort und Gestein, sind wir iiberzeugt, dass hier Gletschermaterial vorliegt. Wir fanden an dieser Stelle auch ortsfremde Glaukophan­ gestein. Schliesslich lasst Torrioelli uns im Ungewissen iiber die Zugehorigkeit. Wir wollen uns einigen auf die altere Auffassung von Schiller und Hammer. Dabei sind das Auftreten von Tasna-Linsen, Diabasschie­ fer und Quarzfazies sowie der lithologische Charakter der Schiefer fUr uns massgebend fur die entgultige Deutung als Biindner­ schiefer. VII. Obere Gneiszug. Dieses Searl Kristallin be­ steht aus Ortho-, Misch- und Paragneisen. Leider fehlen siidlich von Griinsee gute Aufschliisse. VIII. Engadiner Dolomiten. Bei Mutz Wiesen be­ findet sich noch ein schmales Band von einem blauen Dolomit, der auch von Tor­ ricelli angegeben wird. Die ganze Sedi­ mentseriekeilt hier aus. IX. Oetztal Decke. Da die unterliegenden Se­ dimente ganz red uziert worden sind, lagern sich die Oetztal Gneise an die Searl Gneise. Schiller (1906) denkt sich hier schon eine tektonische Einheit. Hammer hat auf seiner Karte bis an den Stiller Bach eine Storungslinie angegeben. Staub (1924) lasst under der Schutthalde am NE Hang vom Piz Lad den oberen Gneiszug auskeilen und Oetztal Gneise ein­ setzen. Das stimmt nicht iiberein mit dem, was von Schiller, Hammer und auch von uns festgestellt worden ist. Dbereinstimmend mit Wenk (1934, S. 138), dass viele petro­ graphische Grenzen relativ sind, gibt es aber einen Unterschied zwischen den Scarl- und Oetztal Gneisen, wie er auch auf der Karte von uns angegeben wird. Wenk (1934 b) hat sich speziell mit den Beziehungen zwischen der Scarl- und Oetztal Decke befasst und festgestellt, dass NW Stiller Bach diese Decken sich vereinigen. Zusammenfassend konnen wir feststellen, dass in dieser Gegend ein Schuppenbau vor­ liegt, woran beteiligt sind: Biindnerschiefer, Serpentin und Tasna-Kristallin. Alpin tek­ tonische Bewegungen haben diesen Bau ver­ anlasst. II. Besprechung elD1ger tektonische Elemente §1 Penninikum Am Aufbau dieser Biindnerschiefer Decke heteiligen sich KaJke, Tonschiefer, Kalkphylite und eine quarzreiche Varietat. Die Biindnerschie­ fer (Studer, 1836) sind tektonischen Vorgangen gegeniiber plastisch und zeigen 10kale Dunnschie­ ferung und Kleinfaltelung. Die quarzitische Fazies findet man in ver­ 16 schiedenen Schuppen und als Linse im Serpen­ tin. Das heisst also, dass die Randzone sich we­ niger plastisch verhalten hat und der Zusammen­ hang unterbrochen worden ist. Es ist wahrschein­ lich, dass infolge von Quarzanreicherung diese Fazies mehr massig und den Deckenbewegungen gegeniiber weniger plastisch worden ist. Hammer (1923) sagt zu dieser Fazies Fol­ gendes: "die kalkigen grauen Schichten sind oft stark quarzhaltig. Dies verstarkt sich in einzelnen Strichen zur Entwicklung einer quarzitisch-san­ BESPRECHUNG EINIGER TEKTONISCHE ELEMENTE digen Fazies." (S. 37). Auf seiner Karte hat Ham­ mer einige Striche eingetragen. Bei der petrogra­ phischen Beschreibung wird sich der typische Habitus dieser Fazies zeigen und wir sind der Meinung zugetan, es handele sich hier urn einen linearen hydrothermalen Einfluss. Der lineare Karakter der Fundorte diirfte auf Spaltrisse hin­ weisen.Im Val Torta zeigt diese massige Gesteins­ variedt eine Bruch- und Falten Struktur. Diese steilstehenden intensiv gefalteten Schuppen kann man gut beobachten in der Steilwand der Val Torta am SW Hang, nicht weit vom Kontakt mit Serpentin. §2 Serpentin Diese Ophiolithe begleiten die Biindnerschie­ fer. In auffallender Weise hat dieses Material den Zusammenhang bewahrt. Das Gestein ertragt die Durchbewegung, die sich in Teilbewegungen ge­ lOst hat. Feinschieferung und Rutschharnische bezeugen davon. Plastische Verformung hatte die Verdickung bei Schwarzsee zu Folge. Am Nord­ rand hat sich Ophikalzit gebildet. Bei Riatsch ist eine Linse Biindnerschiefer umschlossen worden. §3 Tasna Deeke Die Hauptzone von Plattamala und Val Torta keilt beim Schwarzsee aus. Eine nordliche Schuppe hat sich abgetrennt und zeigt starke Durchbewegung. Die zugehorigen Gesteine haben zum T eil das Ansehen eines Sedimentgneises bekommen. Diinn­ schliff und Analyse haben jedoch die Tasna Zu­ gehorigkeit gezeigt. Eine Schuppe ist, wie schon crwahnt, bei Pazza zu finden, westlich vom Ser­ pentinvorkommen. Hier waren die tektonische Bewegungen so stark, dass sich ein grobkorniger Granit in Serizitschiefer umwandelte. §4 Searl Deeke Dieser Gneiszug weist keine tektonischen Kom­ plikationen auf, wohl aber die zugehorige Sedi­ mentserie. Die Engadiner Dolomiten und die Lad Scholle sind schon beim regionalen Zusammen­ hang besprochen worden. Das Kristallin besteht aus polymetamorphen Gneisen, eingehend beeinflusst durch Orthogneise. §5 Oetztal Deeke Nur bei Piz Nair und Schrofen sind die zu dieser Decke gehorigen Gneise festgestellt worden. Sie zeigen weitgehende Dbereinstimmung mit den Scarlgneisen, so dass die petrographische Ver­ wandtschaft die tektonische stutzt. Allgemein sei noch hingewiesen auf die Steil­ wande. Diese tektonisch bedingten Flachen streichen aIle ungefahr SW-NE. Auffallend sind die Steilwande von Plattamala, Pareil, Sassalm unci nordlich von Raschvella. 17 Teil B: Petrografie "E.r i.rt eine wichtige Aufgabe del' Chemie, die lY/ech.relbeziehungen die.rer ve1'Jchiedenen Ge.rteine durch Untenuchung und Experiment aufzukliiren, Unter­ engadin bietet in die.rel' Beziehung au.rgezeichneten Stoff und gute Gelegenheit". G. Theobald, 1864 EINLEITUNG Die verschiedenen Gesteinstypen sind ihrer tek­ tonischen Folge nach beschrieben worden. Es wurden in vielen Fallen Gesteinsanalysen ausge­ fiihrt. In Zonen starker Durchbewegung waren diese bisweilen massgebend fiir die Identifizie­ rung. Als analytische Methodik ist die Spektralana­ lyse verwendet worden, die in einem speziellen Abschnitt beschrieben wird. Weil wir uns fast ausschliesslich mi t dem Kris­ tallin befasten, werden dei Sedimente hier ausser Betracht gelass.en. Es sei deshalb hingewiesen auf die Arbeiten von Boesch (1937), Burkard (1953) und Torricelli (1956). In zwei Fallen wurde allerdings eine Ausnahme gemacht und zwar bei der quarzreichen Varietat der Biindnerschiefer und der Mylonitzone des Piz Lad, die wir uns wegen ihres kristallinen Habitus naher angesehen haben. Wir folgten der petrographischen Einteilung der vorher schon erwahnten geologischen Atlas­ blatter 420 und 424. Nur bei dem Tasna Kristal­ lin sind spezielle Gesteinstypen unterschieden worden. 1. Quarzitische Fazies der Biindnerschiefer Die Biindnerschiefer umfassen Kalkschiefer, Kalke und Tonschiefer. Wie schon erwahnt gibt es eine quarzreiche Varietat, die sich in einer Zone der Deckengrenze entlang verfolgen lasst von den Plattamala bis Nauders, teilweise aufgelost in Schuppen oder Linsen. Hammer (1923) spricht von einer quarzitisch­ sandigen Fazies. Es ist das mikroskopische Bild, das dazu fiihrte uns naher mit der Genese zu be­ fassen. Das Bild zeigt Quarzkorner umgeben von radial angeordneten kleineren runden und steng­ ligen Quarzkornern. Die Korner, die sich dem grossen Korn anlagern, zeigen oft die gleiche op­ tische Orientierung, konnen aber davon ab­ weichen. Sie sind aber untereinander gleich orien­ tiert. Dazwischen gibt es dann andere Korner, auch unter sich gleich orientiert, aber ungleich der ersten Gruppe (Foto 2, Fig. 1). Es lassen sich Neubildungen feststellen von Albit (teilweise sericitisiert) und Kahit. Daneben sieht man Chlorit und Muskovit. Alle aber als Ak­ zessonen. Dieses Bild ist sehr schon am Fundort bei Spa­ dazum unterhalb der Strasse (No. 99). Aber auch in Val Torta und weiter ostlich gegen Nauders. Auf der Karte ist diese Fazies eingetragen. 18 Fig. 1 Quarz (q), umgeben von radial angeordneten stengeligen Quarzkorner Wir wollen in dieser Fazies Spaltrissen folgende hydrothermale Stoffwanderungen zu Grunde legen. Die merkwiirdige Struktur hangt nach unserer Meinung zusammen mit eutektischer Kristallisa­ tion. Dabei sind schon vorhandene Korner als Substrat beniitzt worden. Diese Struktur stimmt weitgehend iiberein mit einem kristallographischen Bild aus der Metall­ kunde. Sulfidische Einschliise in Stahl (Eisen­ OPHIOLITHE Mangansulfide) konnen eme radialstrahlige Struktur aufweisen, (Foto 3 und 4). Es entspricht einer eutektischen Kristallisation, wie es von Ar­ nold und Bolsover (1914) untersucht worden ist, so auch von Benedicks und Lofquist (1930). In bezug auf die hydrothermale Tatigkeit sind von Hasler (1949) Neubildungen in dem Bund­ nerschiefer 1m Gebiet NE Campolungo-Teil­ munde (Tessin) festgestellt worden. Da ein zuge­ horiger Magmaherd nicht vorhanden ist, mussen, nach seiner Meinung, die Losungen in dem Gestein selber entstanden sein. Hasler erwahm die Bil­ dung von Quarz, Muskovit, Chlorit, Albit, Erz, Epidot und Kalzit. Taddei (1937) stellte dabei das Vorkommen von Skapolith fest. Nieuwenkamp (1956) hat hingewiesen auf die Mobilisierung von Natrium m geosynklinalen Sedimenten, wenn mit def Tiefe die Temperatur ansteigt. Analoge Phenomene weisen also hin auf die Er­ scheinungen in den Engadinischen Bundnerschie­ fer. Von den beschriebenen Erscheinungen in der Quarzfazies sind also Analogien zu finden. Diese hydrothermale Zone ist fruh-alpin und tekto­ nisch bedingt. Analysen: 48 99 66 Si0 2 Al 2 0 3 FeO MgO CaO N a 20 K 20 H 20 Gliihv. Ti0 2 73,0 3,5 1,7 0,1 10,7 0,2 0,2 0,12 8,14 0,18 73,5 2,0 1,0 0,7 11,4 1,0 1,5 0,25 9,45 0,07 64,5 4,5 2,2 0,8 15,0 0,2 0,1 0,26 12,00 0,16 97,84 100,87 99,72 <0,003 <0,002 <0,005 0,03 <0,005 <0,005 0,0:)05 0,02 <0,003 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr <O,OO~ <0,005 0,005 <0,005 <0,005 0,0002 0,04 <0,003 <0,002 <0,005 0,04 <0,005 0,005 0,0002 0,01 II. Ophiolithe §1 Diabasschiefer An der Deckengrenze werden die Bundner· schiefer begleitet von Diabasschiefer. Von Grenz­ stein 6 bis an der Stille Bach sind diese Schiefer als konkerdante Einlagerungen zu erkennen. Die Machtigkeit kann varieren von einzelnen Centi­ metern bis 30 Meter. W'estlich der Landesgrenze sind sie von alluvialen Ablagerungen verdeckt. Die Diabasschiefer sind im Zusammenhang mit den Bundnerschiefern alpin-tektonisch beansprucht. An den Kontakten haben Teilhewegungen statt­ gefunden. Die Textur ist dunnschiefrig his fla­ serig. Augit ist umgehen von kleineren Plagioklas und Chlorit Kornern. Dabei ist der Augit meistens umgewandelt in Chlorit und Epidot. Je starker die Durchbewegung, desto mehr hat sich Chlorit gebildet. Der Augit kann denn auch ganz fehlen und es liegt ein Grunschiefer vor. Der Plagioklas ist sericitisiert, es hat sich lokal auch porphyro­ hlastischer Plagioklas gehildet mit einem sericiti­ sierten Kern und klarem Alhitrand. In der Grundmasse lassen sich Kalzit, Quarz, Limonit und Pyrit feststellen. Diesen stark beanspruchten Gesteinen (No. 57) steht ein frischer Diabas ge­ genuher, hei dem es scheim als seien die tekto­ nischen Kra:fte daran vorhei gegangen. Dieses Ge­ stein steht im W von Grenzstein 6 und in der Val Torta auf 1320 M. (No. 167) an. Die Textur ist massig und richtungslos. Langleistiger Alhit ist divergemstrahlig angeordnet, teils gefullt mit Sericit. Der Augit fehlt ganz; als dunkler Gemengteil herrscht Chlorit vor mit spharolitischer Struktur. Kalzit ist zerstreut in Kornern oder fUllt Spalt­ risse. An der lokalen Verteilung von Kalzit und Chlorit ist der Umriss eines umgewandelten Mine­ rals festzustellen. Es handelt sich wahrscheinlich urn Augit, endogen umgewandelt, wie es auch von Bearth (1932a) heschriehen worden ist. In der Grundmasse befinden sich Titanit und Apatit. Dieses Gestein ist ein kalzitfUhrender Albitdiahas. Es fragt sich, wie dieses Gestein so frisch erhal­ 19 OPHIOLITHE ten geblieben ist. Leider fehlt direkter Kontakt mit dem Diabasschiefer. Moglichkeiten zur Er­ klarung sind: a. eine Intrusion spater als die des Diabasschie­ fer und dazu ein hoherer Wassergehalt, was die Autometamorphose erleichtert hat. b. Die Diabase sind etwa gleichalterig und die hydrothermalen EinfHisse, die wir in dem Biindnerschiefer feststellten, waren hier tatig. In bezug auf den Unterschied zwischen den beiden Analysen, mochten wir die erste Moglich­ keit vorziehen. Analyse: Si0 2 Al 20 3 FeO MgO CaO 200 Analyse: 44,5 19,9 6,3 9,5 8,5 Na 20 K 20 H 2O GHihv. Ti0 2 200 2,3 3,7 0,36 5,34 0,7 101,10 §3 Serpentin Analysen: Si0 2 Al 20 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 Diabasschiefer (No. 57) Diabas (No. 167) 46,6 18,2 10,0 7,7 4,2 3,25 37,8 13,9 9,0 10,8 9,9 3,35 0,11 6,12 2,5 0,57 12,10 1,9 98,68 99,32 Obwohl ein selbstandiches Element, begleitet der Serpentin die Biindnerschiefer. Infolge des tektonischen Zusammenspie1s ist der Serpentin teilweise beiderseits von Biindnerschiefer umge­ ben. Wir haben schon hingewiesen auf die starke Durchbewegung, die sich auch im Diinnschliff bemerkbar macht. Darin trifft man neben Ser­ pentin noch Diallag, Enstatit, Picotit und Magne­ tit. Der Serpentin, faserig in weniger durchbeweg­ ten Partien, zeigt eine Maschenstruktur. Grubenmann (1909) ist der Meinung zugetan, dass der Serpentin im Unterengadin Peridotiten entstammt und Olivin, Diallag oder Enstatit enthalt. Der Peridotit ist dabei ein basisches Abspaltungsprodukt von emem Gabbromagma. Analysen: §2 Diabasporphyrit Bei Pazza liegt ein kleines Vorkommen von Diabasporphyrit. Grubenmann (1909, S. 235) hat auf seiner Kane drei Fundstellen eingetragen, mit einer gesamt Machtigkeit von etwa 200 M. Das meiste ist aber seither iiberwachsen. Am Handstiick fallen die grossen griinen Ein­ sprenglinge, etwa 0,5 Quadratcentimeter auf. Die graue Grundmasse ist sehr feinkornig. Mikrosko­ pisch zeigen sich idiomorphe Schichten, vollig umgewandelt in Chlorit. Die Grundmasse wird gebildet von langleistigem Plagioklas, meist idio­ morph und divergentstrahlig. Sie umfasst dabei kleine Augitkorner, welche teilweise in Epidot umgewandelt sind. Es lassen sich weiter noch Chlorit und Titanit erkennen. Der Plagioklas ist sericitisien. Moglicherweise hangt dieser Diabas­ porphyrit zusammen mit dem vorher erwahnten Albitdiabas. 20 Si0 2 Ab 0 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O GHihv. Ti0 2 Ni Cr Mn Sr V Be 19 115 211 39,7 0,6 6,0 39,0 3,5 38,2 0,4 7,1 36,0 3,4 39,8 1,3 7,6 36,0 2,3 0,50 10,40 0,06 0,25 0,20 0,02 1,05 11,07 0,16 0,50 1,6 0,10 0,89 10,56 0,11 0,40 0,80 0,07 100,23 99,58 99,83 0,00001 <0,005 <0,0003 <0,00001 <0,005 <0,0003 0,00005 0,008 <0,0003 NE yom Schwarzsee kommt am Kontakt mit dem Biindnerschiefer Ophicalcit vor. Auf Rutsch­ flachen haben sich sekundar Kalzit und Asbest­ fasern gebildet. III. Tasna Kristallin EINLEITUNG als grosse grauweisse Korner, Chlorit meist leis­ tenformig. Die Gesteine, die der kristallinen Basis des T as­ na Decke angehoren, fassen wir zusammen unter dem Namen Tasna Kristallin, wie es auch in der Literatur iiblich ist (Cadisch, 1953). Petrographisch hat Ziist (1905) sich mit dem Tasna Kristallin befasst und zwar mit den Gra­ niten von Ardez. Obwohl dieses Vorkommen etwa 20 Km. entfernt liegt, ist es doch moglich, seine Angaben mit unseren Resultaten zu vergleichen. Eine Anzahl seiner Analysen sind von Gruben­ mann (1909) iibernommen worden und die Arbeit von Ziist ist von ihm weiter ausgebaut worden. Hammer (1915) hat eine Arbeit publizien iiber die basische Fazies des Granits von Remiis. Ge­ meinst ist hier der Plattamala Granit. Dieser Gra­ nit wird namlich begleitet von einem Diorit­ gabbro, den man bisher als ein basisches Abspal­ tungsprodukt des Plattamala Granits betrachtet hat. Es seien hier aber erst die Resultate unserer Untersuchungen erwahnt, nachher wollen wir uns mit Angaben aus der Literatur befassen. Bei der tektonischen Dbersicht ist bereits auf den Schuppen- und Linsenbau hingewiesen. Es ist klar, dass die am meisten beanspruchten Gesteine im ostlichen T eil zu finden sind. Wir haben uns darum speziell mit den Gesteinen von Plattamala und Val Tona befasst und davon eine Klassifi­ kation aufgebaut. Der Kiirze halber haben wir die Tasna Kristal­ lin Typen mit A, B, C, D, E und F bezeichnet urn so auf eine schwerfallige Nomenklatur verzichten zu konnen. Es wird sich zeigen, dasses einen allmahlichen Dbergang gibt von einem Granit (Typus A) zu einem Dioritgabbro (Typus F). Dabei ist der letzte kein Abspaltungsprodukt eines granitischen Magmas. Mineralbestand: §1 Typus A Granite Grob- bis mittelkorniges holokristallinisches Gestein mit deutlich granitischer Struktur, srel­ lenweise ein etwas porphyrisches Ansehen. Roter Kalifeldspat, Plagioklas mattgriin, Quarz Alkalifeldspat Plagioklas Quarz 30 - 40 % 20 - 30 % 35 - 40 % Chlorit mit Einschliisse von Epidot Sericit Muskovit Erz (Kalzit in Spaltrissen) (Apatit) (Zirkon) In aufHilliger Weise sind Alkalifeldspat und Plagioklas ausgebildet. Alkali/eldspat: AIle Korner zeigen eine Mikro­ penhitstruktur. Der normale Perthit, mit parallel angeordneten Albitlamellen, ist aber selten. Mei­ stens ist der Albit in Adern angereichert, die in Verbindung stehen mit den Korngrenzen. Am Rande tritt der Albit aus und sammelt sich ausser­ halb des Kristalls urn benachbarte Plagioklaskri­ stalle oder in Einzelfallen urn Alkalifeldspat, Der Plagioklas zeigt also eine klare Albitzone; der Kern aber enthalt Sericit und Epidot, ist also gefiillt (Cornelius, 1935). Dieser Mechanismus der Albit Umbildung ist verkniipft mit der Perthitbildung und wir wer­ den das in einem speziellen Abschnitt noch disku­ tieren. Plagioklas ist meist zo stark saussuritisiert, dass seine Albitlamellen von den sekundaren Bestand­ teilen verdeckt werden. Der Albitsaum steht also in Verbindung mit den Albitadern des Alkalifeld­ spat. Mit Hilfe eines Gipsplattchens zeigt sich dabei eine gleiche Orientierung. Quarz, grosse onregelmassige undulose Korner. Diesen Granit wollen wir als Plattamala Granit bezeichnen, wei I er eben an der Plattamala als zentrale Partie dieses Granitstockes ansteht. Zu dieser Gruppe A haben wir auch Gesteine gezahlt mit verwandtem Habitus und verwand­ tern Chemismus. Durchbewegung oder hydrother­ male Vorgange haben das soeben beschriebene Bild verwischt. Nach unserer Bezeichnung han­ delt sich es dann urn Typus A, aber nicht urn einen typischen Plattamala Granit. So kann noch klarer Albit anwesend sein, aber nicht als deutlicher 21 TASNA KRISTALLIN Saum und kann auch der Aderperthit vollig fehlen. Der Chloritgehalt kann zunehmen. Wir haben die Grenze dieser Gruppe bei 5 % dunklen Ge­ mengteilen gezogen. Bei der nordlichen Schup­ pe des Tasna Kristallins im NE Teil des Gebietes, war die Durchbewegung so intensiv, dass man den Eindruck bekommt es liege ein Sedimentgneis vor. Die genaue mikroskopische Prlifung und die Gesteinsanalyse haben aber die Zusammenge­ horigkeit gezeigt. Es seien hier die Analysen von einer Anzahl gesammelter Proben gegeben. Dit mit 1) angedeu­ teten stimmen liberein mit dem was wir als Plat­ tamala Granit bezeichnet haben. Dit mit 2) ange­ deuteten stammen von der Plattamala. Wir wollen noch auf den Sericitphyllit von Pazza hinweisen, W der Serpentinvorkommen. Diese Schuppe zeigt intensive Durchbewegung und das Gestein war urspriinglich ein porphyri­ scher Granit, Typus A. Kataklastische Quarzkorner liegen in einer feinschiefrigen Grundmasse mit Sericit und Mus­ kovit. Es sind darin noch Fragmente von Feldspat zu unterscheiden. Die Analyse dieser Gesteine (No. 216) stimmt mit dem Typus A iiberein. T asna Granite - T ypus A Analysen: Si0 2 Ab 0 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 20 (110°) GlUhv. Ti0 2 Na20/K20 (Gew. %) Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 22 43 50 65 69 86 79,6 11,7 1,1 0,3 0,2 3,2 1,2 0,15 0,96 0,11 75,1 13,2 2,3 2,0 0,1 2,4 2,3 0,41 1,97 1,0 71,2 9,0 1,1 0,5 8,6 2,0 0,1 0,27 6,83 0,22 70,8 14,4 2,8 1,5 3,1 3,9 0,2 0,04 4,20 0,29 74,3 14,0 0,8 0,2 0,1 3,15 4,7 0,25 1,80 0,04 98,52 100,78 99,82 101,23 99,34 20,0 19,5 0,67 0,09 0,1 0,001 0,005 0,0004 0,9 0,005 0,0004 0,012 0,005 0,0011 0,0005 1,6 <0,003 <0,002 <0,005 0,002 <0,005 <0,005 0,002 0,0007 1,04 -,) -,) -,) 0,03 -,) 0,005 0,0014 0,0017 TASNA KRISTALLIN T asna Granite - T ypus A 91 2 ) 922 ) Si0 2 76,9 11,4 Ab 0 3 FeO 1,54 MgO 0,5 CaO 0,1 2,9 Na 20 K 20 5,8 H 20 (110°) 0,24 Gliihv. 0,59 0,20 Ti0 2 Analysen: Na 2 O/K 2 O (Gew. %) Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 94 126 153 1 ) 1902 ) 74,3 13,1 1,15 0,2 0,8 2,6 5,1 0,26 0,90 0,15 78,8 11,6 1,28 Sp. Sp. 2,2 2,7 0,27 1,76 0,18 74,8 13,6 1,7 1,8 0,5 2,6 2,7 0,21 1,45 0,3 74,0 12,8 2,95 <0,5 0,5 2,2 4,4 0,35 1,34 0,24 75,2 12,9 1,67 1,6 0,1 2,1 5,2 0,26 1,31 0,2 100,17 96,56 98,79 99,66 98,78 100,54 0,40 0,51 0,82 0,96 0,5 <0,003 <0,002 <0,005 0,014 <0,005 <0,005 0,0008 0,0007 <0,003 <0,002 <0,005 0,014 <0,005 <0,005 0,0008 0,0002 <0,003 <0,002 <0,005 0,011 <0,005 <0,005 0,0009 0,0001 <0,003 <0,002 <0,005 0,025 <0,005 <0,005 0,0013 0,0005 0,006 0,003 <0,005 0,03 <0,005 0,5 0,002 0,00016 0,405 <0,003 <0,002 <0,005 0,005 <0,005 <0,005 0,0016 0,00025 T asna Granite - Typus A Analysen: 191 2 ) 1922 ) 193 195 2 ) 1962 ) 158 2062 ) Si0 2 A1 203 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 20 (110°) Gliihv. Ti0 2 76,0 12,4 2,05 1,2 0,2 2,55 3,8 0,26 2,08 0,2 79,5 12,0 1,55 1,0 0,1 2,25 3,3 0,53 0,73 0,4 73,9 16,0 1,55 1,2 0,6 3,2 4,0 0,52 1,21 0,18 79,8 12,4 1,28 1,0 0,1 2,6 4,3 0,35 0,64 0,1 68,5 15,4 1,42 0,8 1,2 3,8 6,3 0,45 1,39 0,21 74,0 10,9 1,15 1,2 2,1 2,2 2,2 0,36 2,84 0,12 72,3 14,9 1,03 0,7 0,1 2,85 5,9 0,35 1,37 0,18 [00,74 101,36 102,36 102,57 99,47 97,07 99,68 0,68 0,80 0,01 0,003 0,67 N a20 1K2O (Gew. %) Cr <0,003 <0,002 Ni -') V 0,06 Mn -') Pb -') Zn 0,004 Be 0,0009 Sr 0,605 0,602 1,0 0,485 0,008 0,002 0,007 <0,002 0,03 <0,002 0,006 <0,002 0,008 <0,002 0,007 0,014 0,03 0,011 0,014 0,002 0,004 0,0012 0,004 0,0003 0,00005 0,0007 0,0003 0,0007 0,00014 0,0005 0,00022 0,0004 0,0009 23 TASNA KRISTALLIN Tasna Granite - Typus A Analysen: Si0 2 Al 2 0 s FeO MgO CaO N a20 K 20 H 2 0 (110°) Gliihv. Ti0 2 Na20/K20 (Gew. %) Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 197 210 78,4 11,7 1,15 1,0 0,5 1,85 0,9 0,19 2,05 0,11 78,3 11,4 1,30 0,7 0,2 2,6 2,8 0,50 0,82 1,0 97,85 99,62 2,0 0,93 89 0,007 <0,002 <0,005 0,002 <0,005 <0,005 0,005 0,0006 69,2 15,1 2,3 1,4 1,1 3,3 5,0 0,30 1,85 0,6 67,1 18,6 2,05 2,1 0,6 2,8 5,5 0,44 2,13 <0,5 75,1 13,2 1,1 2,0 0,1 1,2 3,8 0,75 1,72 1,0 100,15 101,32 99,97 2,5 0,66 0,51 0,32 <0,003 <0,002 <0,005 0,008 <0,003 <0,005 0,0009 0,0006 <0,003 <0,002 <0,005 0,04 <0,005 <0,005 0,001 0,0007 0,007 0,003 <0,005 0,04 <0,005 0,005 0,002 0,0006 <0,003 <0,002 <0,005 0,004 <0,005 <0,005 0,0004 0,0005 79,7 10,7 1,9 2,0 0,3 1,9 0,1 0,31 1,13 0,7 72,1 14,6 2,3 1,8 1,1 4,0 0,4 0,29 3,08 <0,5 75,1 15,3 1,28 0,8 0,4 3,0 1,45 0,36 1,09 <0,5 98,74 99,67 98,78 19 10, <0,003 <0,002 <0,005 0,02 <0,005 <0,005 0,000) 0,0005 §2 Typus B - Aplite Diese Gruppe wird nur von drei Handstucken vertreten. Sie gehoren einer aplitischen Varietat an, feinkomig mit wechselndem Quarzgehalt. Die Struktur ist granoblastisch, after aber auch porphyroblastisch. Die Gesteine weisen einen et­ was hoheren Gehalt an Chlorit auf als der Granit von Typus A. Der Chlori t ist schlierig und es lasst sich Kalzit feststellen. Es sind also keine reinen Aplite, es handelt sich wahrscheinlich urn hydrothermal beeinflusste, feinkarnige Mischge­ steine. Sie werden im folgenden ausser Betracht gelassen. §3 Typus C - Porphyr Bei Pazza an der Hauptstrasse findet sich ein kleiner Fundort einer porphyrischen Varietat (No. 111). Centimeter grosse Feldspat Einsprenglinge sind eingebettet in eine fein- bis mittelkarnige 24 216 198 0,01 <0,002 <0,005 0,011 <0,005 <0,005 0,003 0,00001 199 2) 194 2 ) 87 Grundmasse, die aus grunem Feldspat und weissem Quarz besteht. Theobald (1864, S. 250) hat ein ahnliches Gestein von Ardez beschrieben und e~ ist zu verstehen, dass Theobald dabei erin­ nert worden ist an den Granit von Puntaigla. Das mikroskopische Bildt zeigt einen Porphyro­ blasten von Mikroklinperthit, mit Einschlussen von Chlorit, Epidot und Schnuren von Quarz. Eingeschlossen sind auch kleine Plagioklas Kri­ stalle, mit sericitisiertem Kern und klarem Albit­ saum. Die Grundmasse enthalt sericitisierten Plagio­ klas (Oligoklas), teilweise umrahmt von klarem Albit. Weiter gibt er noch Chlorit, Erz, undulosen Quarz, Epidot, Titanit, Muskovit, Kalzit und Zoisit. Der Beschreibung von Zust (1905, S. 16) nach, dieser Gesteinen von Ardez und Pazza. Die Ana­ lysen weisen aber einen Unterschied auf. Nicht nur lokaler Unterschied, auch der Einfluss der Korngrasse auf die Analysenprobe kann hier eine Rolle spielen. Fur eine reprasentative Probe, solI bei diesem Gesteine ein grosses Stuck verarbeitet werden. T ASNA KRISTALLIN Analyse: Si0 2 AlzO s FeO MgO CaO Na20 K 20 H 20 (110°) Gliihv. Ti0 2 111 Zust - Analyse III 69,4 16,9 1,7 1,8 0,5 3,8 5,7 0,32 1,00 0,8 75,55 11,09 1,51 (Fe20:3 - 0,58) 0,88 0,39 4,36 3,51 0,26 1,32 0,24 101,92 99,69 §4 Typus D - Mischgneise mit vorwiegendem Anteil an granitischem Material In dieser Gruppe sind die Gesteine zusammen­ gefasst, welche mehr dunkIe Gemengreile (haupt­ sachlich Chlorit) als Gruppe A (5 - 20 %) enthal­ ten. Der Obergang von A nach D ist ein allmah­ licher. Immerhin hat diese Gruppe mehr den Ha­ bitus eines Gneis. Darin ist noch deutlich Feldspat zu erkennen. Der Chlorit ist deformiert. Quarz ist unregelmassig verteilt und tritt auch als Ader auf. Die grossen Korner zeigen lokale Kataklase. Das mikroskopische Bild zeigt sericitisierten Pla­ gioklas (Oligoklas); hier und da durchlochert von Quarz. Es zeigen sich Neubildungen von AI­ bit, teilweise sericitisiert. Die Zwillingslamellen sind verbogen teilweise unterbrochen worden. Sie werden willkurlich von Quarzschnuren durchkreuzt. Wir werden diese Schnure noch allgemein fest­ stellen konnen. Bei diesen Schnuren tritt Quarz auf in der Form kleiner Korner, die aneinander gereiht sind. Unserer Meinung nach handelt es sich hier urn Quarz, der aus Losungen in Spaltris­ sen auskristallisiert ist. Keimbildung fand in regel­ massiger Weise statt. Die Schnure durchstreifen immer mehrere Korner, konnen aber lokal starker ausgebildet sein. Das wird mit den ortlich mehr oder weniger auftretenden Spaltrisse zusammen­ hangen. Chlorit ist deformiert worden und kann begleitet werden von Titanit. In Nestern finden sich Epidot und Chlorit zusammen. Kalifeldspat ohne Perthitstruktur ist Nebenbestandteil, ebenso der Apatit, Muskovit und Neubildungen VOn Chlorit, mit anomaler Interferenzfarbe. Bei Spadazum sind zwei Xenolithen festgestellt worden. Die Kerne von diesen Einschliissen stim­ men uberein mit der Beschreibung unserer Gruppe E, am Rande zeigen sich Obergange van E zu A. Analysen: 51 201 203 125 Si0 2 AlzO s FeO MgO CaO NazO KzO H 2 0 (110°) Glulw. TiO z 75,3 17,5 1,8 1,5 2,0 1,5 1,4 0,20 1,40 0,17 69,3 16,3 2,7 1,0 4,0 2,65 2,60 0,27 1,90 0,3 61,7 18,0 4,90 4,5 3,2 1,9 5,2 0,40 1,80 1.1 66,0 17,1 3,6 2,7 0,5 3,15 2,8 0,53 2,63 0,5 102,77 101,02 102,70 99,51 1,1 1,0 Na zO/K 2 O (Gew. %) Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 0,36 1,1 0,011 0,007 0,007 <0,003 0,006 <0,002 <0,002 <0,002 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,018 0,07 0,03 0,08 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,005 0,01 0,0014 0,0012 0,0013 0,002 0,001 0,03 0,0007 0,0003 §5 Typus E - Mischgesteine ohne vorwiegenden An­ tei! an granitischem Material Mittelkornige Gesteine von blau-gruner Farbe, zum Teil kornig und verwandt mit Gruppe F. Die Ausbildung ist meistens schiefrig und durch­ setzt von Rutschflachen. Es lassen sich am Handstuck gruner Feldspat, chlorit, Muskovit und Quarz vorwiegend in Adern, erkennen. Diese Gruppe hat am meisten unter der Durch­ bewegung zu leiden gehabt. Der Chloritgehalt ist 20 bis 40 %. Das Mineral ist schlierig und ist ein Umwandlungsprodukt VOn Hornblenden. Der Chlorit mach das Gestein plastisch und also empfindlich fur tektonische Bewegungen. Es liegt also ein Gneis vor. Der Plagioklas ist umgewandelt in Sericit und Saussurit, die grossere Epidotkorner enthalten 25 TASNA KRISTALLIN konnen. Quarz kommt vor in einzelnen Kornern, mehr noch als Ader (und Schniire), undulos aus­ loschend und kataklastisch. Nebenbestandteile sind: Epidot, Orthit, Mag­ netit, Pyrit und Moskovit mit verbogenen La­ mellen. Auch als Neubidung kommt Muskovit vor in Zusamenhang mit Quarzadern, sowie auch ver- cinzelt. Die Gesteinsanalysen weisen auf stark wechseln­ de Zusammensetzung. Es gibt Gesteine, die der basischen Gruppe F nahe stehen (No 160 11 , 164 und 205). Andere zeigen noch Stoffzufuhr von Silizium, Kalium und Aluminium. Der letzten zwei Elemente haben im Vergleich zu den anderen Gruppen ein Maximumgehalt. T asna Granite - T ypus E Analysen: Si0 2 Ah 0 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2 0 (110°) Gliihv. Ti0 2 Na20/K20 (Gew. %) Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 26 147 164 166 171 202 205 59,4 16,4 4,75 3,6 4,2 1,9 4,6 0,14 3,32 0,8 51,0 22,4 4,4 2,1 4,7 3,0 5,7 0,91 2,87 0,6 58,1 18,6 6,15 3,0 3,0 3,05 5,3 0,71 3,13 1,0 62,2 17,6 3,1 4,0 2,6 2,1 4,4 0,45 2,71 0,5 60,3 18,7 5,05 2,7 2,2 3,2 5,0 0,24 2,95 0,7 49,3 19,2 7,85 4,6 3,9 1,2 6,2 0,53 4,01 2,0 99,11 97,68 101,99 99,66 101,04 98,79 0,42 0,52 0,57 0,47 0,64 0,19 0,012 <0,002 0,010 0,07 <0,005 <0,005 0,0015 0,0008 0,007 <0,002 0,009 0,08 <0,005 <0,005 0,002 0,003 0,01 <0,002 0,02 0,14 <0,005 <0,005 0,0015 0,0013 <0,003 <0,002 0,014 0,06 <0,005 <0,005 0,0020 0,002 <0,003 <0,002 0,005 0,03 <0,005 <0,005 0,0007 0,005 0,006 <0,002 0,01 0,04 <0,005 <0,005 0,0005 0,003 TASNA KRISTALLIN Tasna Granite - Typus E Analysen: 207 16011 90 144 145 64 Si0 2 Al 20 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 20 (110°) Gliihv. Ti0 2 58,8 17,5 6,2 3,9 3,5 2,4 1,1 0,24 3,34 0,8 53,0 17,8 7,45 5,7 3,0 2,5 2,8 0,50 3,98 1,1 60,4 17,1 4,75 3,2 1,6 3,7 3,1 0,20 3,7 1,5 61,7 17,2 3,85 3,4 0,6 2,35 5,9 0,21 3,35 <0,5 63,6 20,4 3,85 2,8 0,5 3,9 3,5 0,84 1,33 <0,5 47,5 25,3 9,1 2,9 0,9 1,4 6,3 0,54 5,24 1,1 97,78 97,83 97,25 99,06 101,22 100,28 0,89 1,19 0,4 1,1 0,009 <0,002 0,016 0,13 <0,005 <0,005 0,0012 0,0002 0,006 <0,002 0,008 0,03 <0,005 <0,005 0,0012 0,0008 N a2 0 / K 2 0 (Gew. %) Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr §6 TYPU5 F - Dioritgabbro Bei Spadazum, in der Val Torta und W. Schwarzsee trifft man die basischsten Gesteine der Tasna Decke. Sie sind hart und massig, mittel­ bis feinkornig und zeigen einen hohen Gehalt an dunklen Gemengteilen. Lokal sind sie infolge De­ formation grau und gleichen im Handstiick dem Serpentin. Torricelli (1956) spricht von einem Diabas und Schiller (1906) hat hier auf seiner Kane Serpentin eingetragen. 1m Feld kann man sich gewiss dariiber tauschen. Das Handstiick zeigt griinen Feldspat und Hornblende. Die dunk­ len Gemengteile sind aber unregelmassig verteilt und treten mehr in Schwarmen auf, oder in Nestern. Das mikroskopische Bild zeigt einen dicht saussuritisierten Plagioklas (20 - 40 %) mit einer Spur von Zwillingslamellen. Die Hornblende (30 - 60 %), l)leochroismus griinbraun bis blau­ griin, ist teilweise umgewandelt in Chlorit. Chlorit ist auch pseudomorph nach Biotit. Der Chlorit tritt auf in Zusammenhang mit Erz, Mag­ 0,22 0,007 0,008 0,02 0,005 <0,002 <0,002 0,011 0,007 0,02 0,05 0,002 0,06 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,0013 0,0012 0,0006 0,00011 0,00005 0,0005 netit, Titanit, Pyrit, welche mit Epidot und Apa­ tit die Nebenbestandteile bilden. Plagioklas und insbesondere die Hornblende zeigen erhebliche Korrosion und DurchlOcherung von Quarz. Da­ neben ist Quarz in Adern angereichen, vergesellt mit Chlorit. Der Quarz ist, jedenfalls lokal, unter Druck eingedrungen. In Quarzadern lassen sich Unmengen kleiner Hornblendefragmenten fest­ stellen, die mechanisch hervorgerufen sind. In der Val Torta (1450 M.) steht eine augit­ reiche Varietat an (No. 168). Unter dem Mikros­ kop zeigen sich runde Korner von Augit, grossten­ teils umgewandelt in Epitot, sowie Hornblende. Der Augit wird von Apatit begleitet. Die Hornblende ist neugebildet, obwohl nicht mit Bestimmtheit festzustellen ist, ob Pseudomor­ phose nach Augit vorliegt. Auch sind die dunklen Gemengteile weitgehend von Quarz korrodiert, wie auch der ganz von Umwandlungsprodukten gefiillte Plagioklas. Der Plagioklas ist von kleinen Chloritadern durchsetzt (indigoblaue Interferenzfarben). Der Quarz ist unregelmassig ausgebildet. Die Korngrenzen sind unscharf; Pseudo-Mortelstruk­ 27 TASNA KRISTALLIN ---,.. tur an den Randern weist auf 5toffanreicherung. Diese augitische Varietat zeigt einen allmahlichen Obergang zu Hornblendegesteinen. In Dieser Gruppe F sind alle Gesteine mit Horn- _-_.~---- blende- und Augitfiihrung zusammengetragen. 5ie sind in bezug auf Gruppe D und E homogen. Es macht sich der Einfluss von Stoffzufuhr bemerkbar. T asna Granite - T ypus F 41 168 170 215 142 189 54,0 18,7 6,45 5,2 3,7 1,6 6,1 0,36 4,33 1,0 57,4 15,0 8,65 5,1 8,4 1,95 0,3 0,34 2,61 2,2 45,6 12,8 10,3 14,4 9,0 1,95 0,1 0,31 3,19 2,9 52,2 17,4 7,25 5,0 6,6 2,5 3,3 0,79 3,08 1,80 51,3 17,4 10,0 7,5 7,0 2,8 1,8 0,70 2,29 1,7 54,7 15,0 7,7 5,8 4,7 2,1 3,8 0,46 4,05 1,1 101,44 101,95 100,55 99,92 102,49 99,41 6,5 19,5 0,76 1,55 0,55 0,005 <0,002 0,02 0,05 0,01 <0,005 0,0009 0,02 0,04 0,009 0,04 0,05 <0,005 >0,15 0,0003 0,009 0,02 0,006 0,01 0,05 <0,005 <0,005 0,001 0,008 Analysen: 5i02 A1 20 s FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 0,26 N a20 /K 20 (Gew. %) 0,005 Cr <0,002 Ni 0,012 V 0,05 Mn <0,006 Pb <0,005 Zn 0,0007 Be 0,0005 Sr 0,02 0,010 0,03 0,01 <0,005 <0,005 0,0013 0,01 0,08 0,018 0,05 0,3 <0,005 <0,005 0,0014 0,0015 §7 Analysen: Allgemeine Betrachtungen iiber das T asna K ristallin. In dem Abschnitt iiber die Gesteine von der Plattamala hat Grubenmann (1909, S 110) den Granit, der der Beschreibung nach mit unserem Typus A iibereinstimmt, als das Hauptgestein be­ zeichnet. Er hat im Diinnschliff Albitsaume urn Plagioklas festgestellt, aber nicht imerpretiert. Er hat, im Zusammenhang mit den Alkaligranit, aplitische und porphyrische Varietaten unter­ schieden und bei dem Granit und Aplit Gesteins­ analysen duchgefiihrt, die wir hier iibernommen haben. Nordwarts an der 5trasse fand er basische Gesteine, die der Beschreibung und dem Fundort nach, mit unserem Typus E iibereinsrimmen. 28 Si0 2 A1 2 0 s Fe20S FcO MgO CaO N a20 K 20 H 20 Gliihv. Ti0 2 Na2/K20 (Gew. %) Aplitische Varietat (5. 192) Basische Varietat (5. 193) 71,37 13,29 1,64 0,77 0,42 0,95 3,87 5,43 0,12 1,48 0,37 76,76 12,34 1,55 0,37 0,77 0,07 4,36 2,15 0,12 0,99 0,14 60,15 16,85 2,80 3,21 2,99 4,32 2,07 3,88 0,28 3,47 0,82 99,71 0,56 99,62 2,05 100,64 0,7 Hauptgestein (5. 191) TASNA KRISTALLIN Seiner Beschreibung nach, wollen wir den Aplit aber als Typus A - Granit deuten. Bei der basischen Varietat hat Grubenmann den geringeren Gehalt an Kieselsaure und den grasseren Gehalt an Kalzium, Eisen und Magne­ sium hervorgehoben. Er deutet dieses Gestein als ein lamprophyrisches- oder melanokrates Ab­ spaltungsprodukt. AIle Varietaten iiberhaupt, deutet er als Abspaltungsprodukte einer magmatischen Intru­ sion. So kommt er zu der Bezeichnung "Randfa­ zies". Ein Interpretation, die seither beibehalten worden ist. Hammer (1915, 1923) hat sich dieser Meinung angeschlossen. Er beschreibt die basische Fazies von Val T orta, und rechnet dazu auch Gneise, die wir heutzutage zur Scarl Decke zahlen. Es ist hier seine Analyse eines Hornblendege­ steins der Val Torta (basische Fazies) iibernom­ men worden und verglichen mit unserer Analyse von einer analogen Gesteinsprobe (No. 215). Analysen: Basische Fazies, Val Torta Val Torta (Hammer, 1915, S. 3) No. 215 Si0 2 53,80 52,2 AhOs F e2 0 3 FeO MgO CaO Na 2 0 K 20 Gesamt H 2 O CO 2 Ti0 2 18,34 1,77 5,30 4,66 5,99 2,98 2,31 3,40 0,18 1,25 17,4 7,25 5,0 6,6 2,5 3,3 H 2 0 (110°) 0,79 3,08 Gliihv. 1,8 99,98 99,92 1,3 0,76 N a2 0 /K 2 0 (Gew. %) Wir sind durch unsere Beobachtungen zur Mei­ Bung gekommen, dass die basischen Gesteine kein Abspaltungsprodukt einer granitischen Intrusion <larstellen. 1m Gegenteil, der Granit ist in ein prae­ existierendes basisches Gestein eingedrungen. Oder, etwas anders betrachtet: es ist Granitisation aufgetreten in praeexistierende Gesteinen, die ur­ spriinglich aus Sedimenten bestehen. Dabei werden die basischen Gesteine weitgehend beein­ flusst. Wir schliessen das aus dem Auftreten von Xeno­ lithen, aus der Beeinflussung durch quarzreiches Material und aus die Ubergangszone (Gruppe D und E) zwischen einer saueren (A) und einer ba­ sischen (F) Gesteinsgruppe. Dem Typus A Granit, charakterisiert durch Albitsaume urn Feldspat und den perthitischen Alkalifeldspat mit Aderperthit, wollen wir die Benennung "Plattamala Granit" geben, oder in Nachfolge von Grubenmann "Hauptgestein der Plattamala". Die anderen, nicht charakteris­ tischen, aber immerhin verwandten Gesteine, be­ nennen wir mit granitoides bis dioritoides Tasna­ kristallin. Schematisieren wir unsere Einteilung dann gibt es einen Granit (A und C), eine Ubergangsserie (D und E) und einen Dioritgabbro (F), beeinflusst durch Granit. Wir stellen uns die Kontaktmetamorphose zweigeteilt vor: Granitbildung und hydrother­ male-, pneumatolytische Beeinflussung. A. Granitbildung. Die Abscherung der T asna Decken hat uns leider die Maglichkeit genommen, urn weiter nach diesem Problem zu forschen. Hoffentlich bringen uns Untersuchungen an den Graniten von Sent, Chaposch, Sass Majur und Ardez, der Lasung naher. Bei dieser mit metaso­ matischen Prozessen verkniipften Granitbildung ist ein natriumreicher Kalifeldspat gebildet wor­ den (A) und grosse Mikroklinperthit Einspreng­ linge (C). Weiter fanden Platz Umwandlung von Hornblende in Chlorit und Epidot (D und E), Umwandlung von Augit in Hornblende und Epi­ dot (F), Neubildung von Muskovit (E), Korrosion von Plagioklas und dunkle Gemengteile (E und F), Absonderung von Xenolithen. B. Hydrothermale- und pneumatolithische Be­ einflussung. Ob hier die Rede ist von einer Nach­ wirkung, oder ob es sich urn ein deutlich von der Granitbildung getrenntes Stadium handelt, ist nicht zu sagen. Bei der Beeinflussung sehen wir: Zufuhr von Kieselsaure (A-F), Bildung von Adern und Schniiren. Durch das Instabielwerden des natriumreichen Kalifeldspat, hat sich norma­ ler Perthit gebildet (A). In diesem hydrothermalen Stadium werde der Albit weitgehend mobilisiert und es kam zur Bil­ dung von Aderperthit und Albitsaumen. Es werden weiter Natrium, Kalium und Alumi­ nium mobilisiert, die zur Neubildung von Sericit, Muskovit und Albit fiihren. Hornblende wird weiter chloritisiert, Augit umgewandelt in Epidot. Chlorit und Apatit werden neugebildet. Wir wollen uns ansehen, wie sich die Mittel­ werte der Analysen bei den verschiedenen Ge­ steinsgruppen der Tasna Decke verhalten. Die 29 TASNA KRISTALLIN halbaplitische Gruppe ist ausser Betracht gelassen und C ist zu Typus A gezahlt worden. Die Anzahl der Analysen ist eingeklammert angegeben. Analytischer Mittelwert der Gesteinsgruppen der Tasna Decke Analysen: SiO z A!z03 FeO MgO CaO NazO KzO TiO z A (27) 74,5 13,3 2,0 1,0 0,85 2,65 3,2 0,29 D (4) 68,1 15,9 2,0 2,4 2,35 3,0 2,8 0,9 E (12) F (6) 56,0 18,4 5,7 3,6 2,5 2,5 4,5 0,81 52,7 16,0 8,45 7,0 6,6 2,15 2,5 1,8 Wir konnen feststeIlen: a. Der SiOz-Gehalt verringert sich von A bis F. b. Der T onerdegehalt nimmt zu von A bis E und es zeigt sich ein Maximum. c. Eisen, Kalzium und Magnesium nehmen ab von F bis A. d. Das Natrium verlauft flach. Das kann darauf hinweisen, dass das Natrium ,entweder wenig am Stofftransport beteiligt ist, oder im Ge­ genteil sehr mobil war und dadurch bald aus­ geglichen wurde. Die Gruppe D ist zu klein urn dem N atriummaximum Wert bei zu messen. e. Das Kalium wandert von A nach E und zeigt das Maximum in E, wo es mit dem Alumi­ nium zur Neubildung von Muskovit und Seri­ cit kommt. Moglich entstammt die Kalium­ wanderung dem hydrothermalen Stadium. Wir haben die Analysen-Mittelwerte umge­ rechnet auf Kationenproportionen (Burri, 1959), wie z. B. von Wenk (1954) ausgefiihrt fiir Stoff­ austauschvorgange an Gronlandergestein. Kationenproportionen der Gesteinsgruppen der T asna-Decke Analysen: Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 30 Analysen: SiO z A!z03 FeO MgO CaO NazO KzO TiO z E (12) F (6) Analysen: 71,9 14,9 1,6 1,5 0,9 5,0 4,0 0,2 65,1 17,9 1,6 3,5 2,4 5,5 3,4 0,6 55,1 21,3 4,7 5,3 2,6 4,8 5,6 0,6 50,3 18,0 6,7 10,0 6,7 4,0 3,0 1,3 Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 86,8 9,0 100 % 83,0 8,9 100 % 76,4 10,4 100 % 68,3 7,0 73,8 13,8 2,0 1,0 0,45 2,6 3,8 0,28 D (2) 65,5 17,1 3,5 2,75 2,4 2,25 3,9 1,45 E (4) F (1) 57,2 17,9 6,0 3,35 2,55 2,80 3,85 1,0 53,7 15,0 7,7 5,8 4,7 2,0 3,8 1,1 Kationenproportionen berechnet an Gesteins­ gruppen der Plattamala D (4) % A (10) Leider werden die Gruppen D und F sehr klein. Wir konnen feststellen: a. Das Aluminium Maximum in E ist auch fest­ zustellen. b. Silizium nimmt normal ab von A-F. c. Eisen, Magnesium und Kalzium bewegen sich von F zu A. d. Natrium weist in D ein kleines Maximum auf. e. Das Kalium verlauft jetzt ganz flach und E weist kein Maximum mehr auf. f. In den Gesteinen mit starker Durchbewegung ist weniger Natrium vorhanden und also mobilisiert und abgefiihrt worden. Auch diese Werte haben wir umgerechnet auf Kationenproportionen, damit die wesentliche Stoffwanderung deutlicher zutage tritt. A (27) 100 Si + Al Na+K Bisher haben wir aIle zur Tasna Decke gehori­ gen Gesteine betrachtet. Weil aber die Gesteine von Plattamala und Umgebung im ganzen ein "ruhigeres" Bild aufweisen, als die Proben der Schuppen und Linsen, die starke Durchbewegung erlitten haben, so haben wir den Analysen-Mittel­ wert bestimmt aus den nur der Plattamala, Spa­ dazum und Pazza angehorigen Gesteinen. A (10) D (2) E (4) F (1) 71,5 15,2 1,6 1,5 0,4 4,9 4,7 0,2 62,0 19,0 2,8 4,0 2,4 4,1 4,7 1,0 56,0 20,6 4,9 5,0 2,7 5,3 4,8 0,7 53,1 17,5 6,4 8,6 5,0 3,8 4,8 0,8 100 Si + Al Na+K % 86,7 9,6 100 % 81,0 8,8 100 % 76,6 10,1 100 % 70,6 8,6 TASNA KRISTALLIN Das allgemeine Bild hat sich bestiitigt. Das Alu­ minium Maximum zeigt sich auch hier. Uns inte­ ressieren am meisten Na und K. Das Natrium zeigt jetzt ein deutliches Maxi­ mum in E. Das Kalium zeigt eine T endenz zu einer kleinen Vormacht in E und F. Die Plattamala und die ganze Tasna Decke weisen eine Alikalivormacht auf in der Gruppe E. Kalium zum hydrothermalen Stadium. Die hydrothermale Wirkung ist hier ein zirku­ lierendes System gewesen. Weil, wie es sich aus den Zahlen erweist, Eisen, Magnesium und Kal­ zium abgefiihrt worden sind. Das Gestein weist Unregelmassigkeiten auf, in dem Sinne, dass z. B. ortlich mehr Silizium vor­ kommt. Das hangt nach unserer Meinung zusam­ men mit bestimmten Transportbahnen. In ahn­ licher Weise sind derartige Bahnen von Anderson (1937) festgestellt worden, die er, "channel ways" nennt. Wenn wir die Literatur betrachten, urn in un­ seren Erfahrungen gestiitzt zu werden, so ist be­ sonders interessant die Arbeit von Anderson (1937). An der Grenze California-Nevada hat er Untersuchungen ausgefiihrt an dem Boundery Peak (Batholit) Granit und dem damit eng ver­ wandten Pellisier Granit. Analysen: SiO z AlzOs FezOs FeO MgO CaO NazO KzO TiO z NazO/KzO Der Pellisier Granit ist in situ gebildet worden, teilweise durch Rekristallisation, teilweise durch "replacement", von alteren Gesteinen. Man stellt sich dabei vor, das Warme, Druck und Losungen dem Magma des Boundery Peakentstammen. Der Pellisier Granit ist sehr inhomog,en und weist Ubergange auf zu Tonschiefern und zu Phylliten. Dabei lassen sich in Xenolithen reliktisch noch Sedimentstrukturen' nachweisen. Was uns dabei am meisten iiberrascht, ist die Bildung von Kali­ feldspat mit Perthitstrukturen. Sowohl "Film­ perthit" als "patch and vein" Perthit, weisen hin auf Entmischung und Mobilisierung von albiti­ schem Material. Es haben sich klare Albitsaume urn altere Plagioklasen gebildet. Bei den, den Boundery Peak Granit iiberlagernten Sedimenten, ist Zufuhr von Natrium festzustellen, bei den randlich anlegenden Sedimenten dagegen Kalium. Bei den letzteren sind grosse Kalifeldspatpor­ phyroblasten gebildet worden und eine fotogra­ phische Aufnahme zeigt Khnlichkeit mit der von uns abgetrennten Gruppe C (No. 111). Anschliessend ist ein Vergleich gemacht worden zwischen einer Analyse von Pellisiergranit, den Mittelwerten der Gruppe A und D des Tasnakris­ tallins und den von Daly (1918) publizierten Analysen von Alkali- und Subalkali Graniten. Pellisier Granit (Anderson) Tasna A (14) Tasna D (4) 69,81 16,57 1,45 3,00 0,46 2,80 2,70 2,47 0,17 73,5 12,9 FeO 2,0 68,1 15,9 FeO 2,0 1,09 Alkali Granite Subalkali Granite (12) Daly (20) Daly 1,0 0,85 2,65 3,2 0,29 2,4 2,35 3,0 2,8 0,9 73,94 12,44 2,60 1,29 0,26 0,46 4,59 4,24 0,11 0,83 1,07 1,08 Es besteht also Ubereinstimmung zwischen Analysen vom Pellisier Granit, Typus D und den Subalkaligraniten nach Daly. Merkwiirdiger­ weise stimmen aber Typus A und der Pellisier Granit in petrographischer Hinsicht iiberein, so­ wie Typus D und der Pellisiergranit im analy­ tischen Sinne. Wir wollen dabei mogliche Analogien der Genese bewusst ausser Betracht lassen, weil die 69,82 14,53 2,00 1,68 1,16 2,21 3,51 4,26 0,41 0,82 T atsachen zur Vergleich in unserem Gebiet dazu fehlen. §8 Perthitstruktur und Albitbildung Wie es sich bei der Beschreibung des Plattamala Granits gezeigt had, sind fiir dieses Gestein kenn­ zeichnend die auffallende Perthitstruktur und die Neubildung von Albit. Die Perthitbildung ist 31 TASNA KRISTALLIN ~~~_ .. --~-- eine Entmischung von natronreichem Kalife1d­ spat. Die Albitmasse is mobilisiert worden, sam­ melt sich in Adern und bildet nachher klare Saume urn benachbarte Plagioklaskristalle, die vorher schon sericitisiert waren. Wir wollen hier zusammenfassen, was in den Diinnschliffen zu beobachten ist. 1. Bei der Granitbildung ist natronreicher Fe1d­ spat entstanden. Bei niedriger Temperatur ist der Fe1dspat instabil geworden, es ist eine Entmischung eingetreten. Dann bildete sich ein "film"-Perthit (Andersen, 1928). Wir wollen auf die verschiedenen Abbildungen hinweisen, die Gesteinsnummern sind dazu­ geschrieben. (Fow 5). 2. Bei den Mobilisierung, sammelt sich albiti­ sches Material in Adern an und es entsteht ein "vein"-Perthit (Andersen, 1928). Es ist festzustellen, dass es sich hier urn ausgefiillte Spaltrisse im Kristall handelt. (Foto 5). 3. Auch konnen zwei Systeme von aufgefiillten Rissen einander durchkreuzen. (Foto 8). 4. Es konnen auch mehrere Systeme auftreten. Dabei kann ein System mehr ausgebildet sein als das andere (Foto 5). 5. Bei unseren Gesteinen ist der urspriingliche Filmperthit eine Seltenheit. Der Aderperthit ist allgemein. Bei der Aderfiillung ist Albit der Umgebung entzogen worden, das zeigt sich durch das Fehlen von Lamellen in der Umgebung (Foto 5). 6. Nicht immer brauchen die Spaltrisse evident zu sein. Foto 6 zeigt wie ein Adersystem durchkreuzt wird von einem latenten System (von rechts oben nach links unten). Das wird klar, wenn man die Verdickung in den Adern miteinander verbindet. 7. Das Albitmaterial migriert in den meisten FaIle nach Jen Randern des Kalifeldspats, wo es sich durch Sammelkristallisation, zu schon vorhandenen Plagioklaskristallen (fo­ to 6, 7 und 8), fiigt. Albitadern sind dabei verbunden met einem klaren Albitsaum und weisen damit eine gleiche Orientierung auf. Dieser altere Pla­ gioklas (Oligoklas) ist serici tisiert. 8. Bei mehreren Systemen kann jedes System einen eigenen Albitsaum bilden (Fow 8). 9. Neben Albitadern, gibt es in dem Alkali­ fe1dspat Quarz- und Sericitadern. Sie sind aIle gleichalterig, weil sie einander gegen­ seitig durchbrechen konnen. Sericit und Quarz konnen in derse1ben Ader vorkom­ men. Wie eine Quarzader eine Albitader 32 -~--~- ----~~- durchbricht, zeigt Foto 9. Der betroffene Al­ bit hat sich am Rande der Albitader wieder ange1egt, mit der gleichen Orientierung. Al­ bitadern beziehen sich nur auf einen Kristall, Quarz und Sericit auf das ganze Gestein. 10. Der Albit kann auch einen Saum bilden urn einen Kalifeldspat (Fig. 2). Das ist in un­ seren Diinnschliffen aber selten festgestellt worden; es ist aber ein Vorgang der zu Ra­ pakivi Graniten fiihrt (Gates, 1953). Fig. 2 Albitsaum urn Kalifeldspat. Quarz (q), Kalifeldspat (k), Albit (a), Plagioklas (p). 11. Auch innerhalb eines Kalife1dspats konnen sich Albitkristalle bilden, das ist aber selten. 12. Die alteren Plagioklasen sind immer sericiti­ siert. Dies konnte dort festgestellt werden, wo Sericitadern in Verbindung gestanden haben mit einem Plagioklas. Die Bildung des Albitsaums hat die Sericitader unterbrochen (Foto 10, mit S sind Sericitadern angedeutet). 13. Es kommen im Gestein auch Nester von Seri­ cit vor, die mit Sericitadern und anderen An­ haufungen in Verbindung stehen. nen. 14. Wenn die Albitmasse aus dem Kalifeldspat­ kristall abgefiihrt worden ist, hat der Kristall ein homogenes Aussehen und nichts verrat was vorgegangen ist. Der Kristal] heilt selber die Narben aus. 15. Es ist also Transport von Sericit und Quarz­ substanz festzustellen, neben der Albitwan­ derung. Wir haben festgestellt, dass der Seri­ cit einen alten Plagioklas fiillen kann. Also liegt der Hohepunkt der Sericittransporte VOr dem Hohepunkt des Albittransports. Es findet klein Sericitisierung von Plagioklas­ kernen statt, wenn sich schon ein Albithof gebildet hat. TASNA KRISTALLIN Es hat sich gezeigt, das der Albit sich in Spalt­ rissen anreichert. Die altere Literatur stellt sich die Perthitbildung als eine Stress-Erscheinung vor, die neuere als eine Entmischung infolge in­ stabil werden des Na-Kalifeldspats bei niedriger Temperawr. Wir fragen uns aber, woher all die Risse kommen, gerade weil das Gestein nicht aus­ gesprochen kataklastisch ist. Es ware moglich, dass Entmischung und endogener Stress zusam­ menhangen. Wir sind der Meinung, dass die Aderpcrthite und Albitsaume dem hydrothermalen Stadium angenoren. a. Es hat sich durch Entmischung Filmperthit ge­ bilder. b. Wasserreiche Losungen mit Silizium, Alumi­ nium, Natrium und Kalium zirkulieren im Gestein. c. Plagioklas wird sericitisiert. d. Der Albit wird von den wasserreichen Lo­ sungen mobilisiert, wandert aus und sammelt sich sekundar wieder an. e. Moglicherweise werden auch Na und K weiter transportiert und tragen dann zu dem Maxi­ mum der Gruppe beim Typus E bei. Dber Perthitbildung ist von mehreren Autoren berichtet worden. O. Andersen (1928) hat eine Klassifikation aufgestellt, wobei er z. B. die vor­ her erwahnten "film" und "vein" unterscheidet. Auch der "patch" Perthit (unregelmassig gebil­ dete Anreicherungen) fehlt bei uns nicht. G. H. Anderson (1937) hat im Pellisier auch diese Strukturen gefunden. Bei diesen Gesteinen bildeten sich auch Albit­ saume (core and rim structure). Anderson deutet die Granitisation und die nachher auftretenden Erscheinungen als perimagmatische Erscheinun­ gen in mehreren Stufen. Gates (1953) gibt Beschreibungen von mera­ morphen Gesteinen aus Wisconsin. Es hcrrscht Dbereinstimmung zwischen seinen und unseren Auffassungen. Er hat auf die Bezieh­ ungen zwischen Albitbildung und der Entsteh­ ung der Rapakivi hingewiesen. Er sagt weiter (S. 69) "in the absence of pressure differentials the unmixed sodic materials in the form of plagioclase feldspar fills fractures in the potash feldspar to form perthite. The different types of perthite are gradational from one to the other and are depen­ dant for type mainly on the concentration of sodic material". Der Mechanismus kann sich also auf verschie­ dene Weise aussern. Palm (1957) beschreibt "patch and vein" Per­ thit aus den Cevennes (Granite de Rocles). Vogt (1905, 1906, 1908) war derjenige, der auf die Albitentmischung von Kalifeldspat im festen Zustand hingewiesen hat. Wir wollen besonders die Arbeit von Romberg (1893) erwahnten der Granite aus Nord Argenti­ nien beschreibt. In dieser Arbeit werden Beschrei­ bungen und Abbildungen gegeben von dem was wir jetzt "patch and vein" Perthit nennen. Rom­ berg redet von "fadenartigen Albitfasern in Kali­ feldspat, die sich biischelartig ausbreiten" und deutet die Perthitstruktur als Folge von "hoch­ gradigen Druckwirkungen". Ziist (1905) erwahnt in dem Granit von Sass Majur und dem Albulagranit Albitsaume. Der Mechanismus und die Beziehung zu Perthit sind ~ind ausser Betracht gelassen. Wenn wir uns zum Schluss iiberlegen, wie die Granitisation zustande gekommen sein konnte, so wollen wir hier die Antwort schuldig bleiben. Es sollen erst die anderen Vorkommen der Tasna Granite aus dem Unterengadin untersucht wer­ den. Dabei ist hier, wie von Reinhard (1943) empfohlen worden ist "festzustellen wie gross bei einem bestimmten Granitvorkommen der mag­ matische und wie gross die metamorphe Anteil ist" (Reinhard, 1943). §9 Magmentypen in dem Kristallin Bei seiner Klassifikation hat Niggli (1930) zwei Typen aufgenommen, mit denen wir bei unseren Untersuchungen in Kontakt gekommen sind. Die Kalk-Alkalireihe enthalt den leukograni­ tisch en "engadinitischen" Magmatypus und wird vertreten durch den Plattamala Granit, wie er von Grubenmann (1909) beschrieben worden ist, mit den dazugehoriglen Analysen. In diese Reihe gehort auch der granitische "tasnagranitische" Magmatypus, vertreten durch den Tasnagranit von Sass Majur, Punk! 2161, Ardez und beschrieben und analysiert von Ziist (1905). Zum Vergleich seien hier die betreffenden Ana­ lysen der zitierten Wissenschaftler iibernommen. \Vir haben diese Analysen verglichen, mit dem von uns festgestellten Mittelwert des reinen Plat­ tamalagranit, wie er nur in der Plattamala zu finden ist und dem Mittelwert des Typus D, aus dem ganzen Gebiet. 33 TASNA KRISTALLIN Amlysen: Si0 2 AI 20 3 Fe203 FeO MgO CaO N a 20 K 20 Ti0 2 Engad. Magmatypus von Plattamala (Niggli) 71,37 13,29 1,64 0,77 0,42 0,95 3,87 5,43 0,37 Unser Typus Plattamala Granit, Mittelwert von 10 Analysen (nur von Plattamala) Tasnagranite, Magmatypus (Niggli) 73,8 13,8 FeO 66,26 14,14 3,38 1,86 1,43 1,51 4,53 3,42 0,80 1,46 0,88 0,34 2,71 4,96 0,21 Umgerechnet auf NiggIi-Molekularwerte er­ geben sich die folgenden Reihen, dabei sind die Magmen-Werte der Arbeit von Burri und Niggli (1945) entnommen. Si Al fm c alk k mg -\nalysen: Si0 2 Ah 0 3 Fe20 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 Ti0 2 380 43 13 8 36 0,5 0,25 Tasnagran. Magmatypus (Niggli) 66,26 14,14 3,38 1,86 1,43 1,51 4,35 3,42 0,80 435 49 14,8 2,2 34 0,55 0,5 Tasnakristallin (Typus D) Mittelwert von 4 Analysen (aus dem ganzen Gebiet) 300 36 28 9 27 0,45 0,35 Tasnakristallin (Typus D) Mittelwert von 2 Analysen (nur von Plattamala) 65,5 17,3 68,1 16,5 FeO 2,0 2,4 2,3 3,0 3,0 0,9 FeO 3,5 2,75 2,4 2,25 3,9 1,45 Umgerechnet auf Niggli-Molekularwerte ergibt sich Folgendes: Si Al fm c alk k mg 34 300 36 28 9 27 0,45 0,35 306 43,7 23,7 11 21,6 0,4 0,68 226 35,2 24,3 24,5 16 0,53 0,58 seARL KRISTALLIN Nach der Beschreibung enthalt der Granit von Sass Majur (Grubenmann, 1909) Oligoklas, Mi­ kroperthit, Chlorit, etwas Biotit, Epidot, Titanit, Apatit, Quarz und deutliche Spuren von Durch­ bewegung. Vergleichen wir die Analyse, so wiirden wir diesen Granit unserer Einteilung nach der Gruppe D zuteilen und ihn als einen Mischgneis, vorwie­ gend granitisch beeinflussten, deuten. Die Definition, die Burri und Niggli (1945, S. 28) von einem Magmatypus gegeben haben, um­ fasst auch diese Gesteine: Chemotypus magma­ tischer Gesteine im weitesten Sinne. § 10 Diabasgang in T asna Decke Nur an einem Ort wurde innerhalb der Tasna Decke ein Diabas festgestellt und zwar in Val Torta. Das Gestein ist dicht und grau, sehr fein­ kornig und hart. Das mikroskopische Bild zeigt einen far bIosen Augit mit faserigblatteriger Struktur. Die Grundmasse besteht aus kornigem bis leistenfor­ migem Plagioklas, mit regellos verteiltem Epidot, Chlorit und Pyrit. Analyse: 169 48,4 15,7 7,6 12,4 10,2 0,2 Si0 2 Alz0 3 FeO MgO CaO N a20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 Cr Ni V Be Sr 0,16 0,04 0,017 0,0001 0,04 0,45 4,82 1,1 100,87 IV. Scarl-Kristallin Einleitung Die Oberostalpinen Gesteine in unserem Ge­ biet, zeigen soviel Ubereinstimmung mit den von Streckeisen (1928), Spaenhauer (1932), Bearth (1932 b) und Wenk (1934 a) beschriebenen Ge­ steinen der Silvretta Decke, dass wir die gleiche Gesteinseinteilung beniitzten. Die Searl Decke ist mit ihrer Sedimentbedek­ kung alpin verfrachtet worden. Die kristalline Basis besteht aus Gneisen, welche iiberlagert wer­ den von Verrukano, sie ist also praepermisch. Das trifft auch auf die Metamorphose zu. Die alpintektonischen Vorgange machen sich bemerkbar als Mylonitisierung, obwohl lokal mehr oder weniger stark. Aller Quarz zeigt undu­ lose Ausloschung und oft Kataklase. § 1 Orthogneis Darunter werden zusammengefasst aIle apli­ tischen- und aplitisch-pegmatitischen Gneise, welche einen intrusiven Charakter aufweisen. Sie zeigen Ubergange in Paragneise und Hornblende­ gesteine. Die Ubergangsgesteine sind zusammen­ gefasst in die Gruppe der Mischgneise. Bearth (1932 b) fragt sich ab, "wenn man die Innigkeit der Durchmischung von Ortho- und Paramaterial vor Augen halt und die Stetigkeit der Ubergange beriicksichtigt, irgendwo in der Silvretta ein reiner Orthogneis vorhanden sei". Das ist bei unseren Orthogneisen gewiss nicht der Fall. Mineralbestand der Orthogneise: Hauptgemengteile: Quarz Plagioklas (Olig.) Kalifeldspat Muskovit 30 - 50 % 30 - 40 % 20 - 40 % 1- 5% Nebengemengteile: Biotit Chlorit Granat Titanit Apatit Zoisit Epidot Sericit Saussurit Erz Die meisten Nebengemengteile kommen als Mineralfetzen vor, als Relikte eines umgepragten Gesteins. Es tritt perthitischer Kalifeldspat auf, und Plagioklasen (Oligoklas) mit Zonarbau. Der Rand ist etwas albitischer, der Kern ein Mineral­ relikt. 35 seARL KRISTALLIN Die Orthogneise weisen eine, schon am Hand­ stuck sehr auffallende, Paralleltextur auf. Zeilen von Quarz und Feldspat werden voneinander ge­ trennt durch Muskovit und hier und cia von Chlo­ rit mit Erz und undeutlichen Mineralfragmenten. Die helle Schicht kann auch aus feinkornigem Quarz bestehen. Diese Rindertextur ist Streckeisen (1928) schon aufgevallen, er dachte dabei an eine Umkristalli­ sation unter Stress und hoher Temperatur. Nach der Meinung von Bearth (1932 b) und Spaenhauer (1932) ist es eine primare Textur. Die Ortho­ gneise sind unter hohem Druck und wahrend einer Faltung in altere Formationen eingedrungen. Wenk (1934 a) schliesst sich dieser Auffassung an. Wir haben feststellen konnen, wie die Ortho­ gneise sich der Schieferung nach, mit Paragneisen wechsellagern (Foto 11). Es kann sich dabei urn Bander von wenigen Zentimetern Machtigkeit handeln. Nur ein hoher Wassergehalt kann zu einer so grossen Mobilitat fiihren. Palm (1960) legt Wert auf Wasser, als wichtigen Faktor bei der Gesteinsumwandlung. Was dabei auffallt, ist die einheitliche Korngrosse, die den Gneisen ihr homogenes Bild verleiht. Das machtigste Vorkommen ist bei Pareil Sas­ salm. Da sind am Kontakt mit Hornblendegestei­ nen, Hornblendplagioklasgneise gebildet worden. Gerade N von Val l'Urezza und Pareil Sassalm tritt gangartiger Orthogneis auf, begleitet von einem Aplit- und Lamprophyr Gang. Der Aplit enthalt Nester mit Granat, Titanit, Chlorit und ausgebleichte Biodit. Der Aplit ist ein Abspaltungsprodukt, und enthalt weniger Mineralreste als der Orthogneis. Der Lampro­ phyrgang weist gleichfalls Mineralreste auf und eine Paralleltextur, also bestimmt keine Diabas­ struktur. Es zeigt sich Hornblende, die eigentlich nur Fetzen sind und meistens umgewandelt in Epidot und Titanit, in Korner verschiedener Grosse und Ausbildung. Das Gestein ist sehr feinkornig. Ostlich Grun­ see steht ein pegmatitischer Orthogneis an (No. 133), grobkornig und ohne deutliche Parallel­ textur. Analyse: 133 Si02 Al 20 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 64,3 20,2 3,35 2,1 1,1 3,4 2,0 0,24 1,81 0,4 Cr Mn Sr Be 98,9 ... hornbL . gnels .... .... ... ..... ..... ..... .... ..... ..... .... .... 33 32­ 3/ 29 28 :1] ~6 2.S 2+ 23 orl-hogneis 36 " Fig. 3 Kontakt von Orthogneis mit Para­ gneis und Hornblendegneis. Bachrunse oberhalb Pareil Sassalm. Distanz 22 - 33 etwa 60 M. 0,015 0,06 0,005 0,0020 seARL KRISTALLIN Wie kompliziert die Beziehungen mit dem Or­ thogneis sein konnen, zeigt Figur 3, ein sehemati­ siertes Profil in einer Baehrunse oberhalb Sassalm. Intensiv gefiilltete und ungestorte Sehiehten, ab- Analysen Si0 2 Al 2 0 2 weehselnd mit Ortho-, Para-, Miseh- und Horn­ blendegneisen. Es sei weiter auf die Analysen und den Mineral­ bestand hingewiesen. 22 23 24 25 26 74,8 66,2 74,7 56,0 75,8 13,4 15,7 12,4 20,5 12,8 FeO 1,15 3,7 1,05 7,4 1,0 MgO 0,2 2,1 0,3 2,6 0,2 CaO 1,0 1,2 0,4 1,3 1,2 Na20 3,0 2,0 3,10 1,7 2,7 K 20 3,1 3,2 4,6 5,7 2,5 H 20 0,51 0,44 0,14 0,29 0,17 Gliihv. 1,44 2,92 0,95 3,07 1,14 Ti0 2 0,08 0,7 0,07 1,7 0,10 98,68 98,16 97,71 100,26 97,61 Cr <0,003 0,007 Ni <0,002 <0,002 <0,002 V <0,005 0,007 <0,005 Mn 0,006 0,03 <0,003 0,005 Pb <0,005 <0,005 <0,005 2n <0,005 <0,005 <0,005 Be 0,0004 0,0006 0,0011 Sr 0,006 0,007 0,0008 No. 22. Orthogneis mit Paralleltextur. Hauptgemengteile: Plagioklas (Olig.), Quarz, Kalifeldspat, (Mikroklinper­ thit). Nebengemef\gteile: Biotit, Muskovit, 20isit, Apa­ tit, Serieit. No. 23. Misehgneis, intensiv gefalltet. Hauptgemengteile: Plagioklas, Quarz, Kalifeld­ spat, Biotit, Muskovit. Nebengemengteile: Apatit, Serieit, Turmalin. No. 24. Orthogneis. Hauptgemengteile: Quarz, Plagioklas, Kalifeld­ spat. Nebengemengteile: Chlorit, nieht zu determinie­ ren Mineralreste. No. 25. Pargneis, intensiv gefiilltet. Hauptgemengteile: Quarz, Chlorit, Muskovit, Biotit, Kalifeldspat. Nebengemengteile: Plagioklas, Serieit, Erz, Gra­ nat, Apatlt, Titanit. No. 26. Orthogneis mit Paralleltextur. Hauptgemengteile: Quarz, Kalifeldspat, bestaub­ te Plagioklas (Olig.). Nebengemengteile: Muskovit, Chlorit, Granat, 20isit, Turmalin. 37 seARL KRISTALLIN Analysen: Si0 2 A1 20 s FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 Cr Ni v: Mn Pb Zn Be Sr 27 29 31 32 76,8 8,7 2,90 0,8 5,0 1,55 0,2 0,17 1,02 0,4 52,1 16,9 10,8 4,6 6,2 3,0 0,1 0,21 1,73 1,7 64,7 13,6 10,0 1,5 5,1 2,3 0,1 0,19 0,84 0,8 59,8 16,5 5,7 3,8 3,0 3,35 3,1 0,47 0,7 1,76 97,54 97,34 99,13 98,18 <0,003 <0,002 0,03 0,025 <0,005 0,02 0,0003 0,025 No. 27. Obergang Orthogneis-Amphibolit mIt Granat. Hauptgemengteile: Plagioklas (Olig.) Quarz, Epi­ dot/Zoisit. Nebengemengteile: Kalifeldspat, Hornblende, Ti­ tanit, Kalzit, Reliktstruktur von Plagioklas. No. 29. Dbergang Orthogneis-Amphibolit mit Granat. Hauptgemengteile: Epidot/Zoisit, Hornblende, Granat (-Reste), Quarz. Nebengemengteile: Kalifeldspat, Kalzit, Apatit, Titanit, Erz. No. 31. Gefalltete Orthogneis mit Granat. Hauptgemengteile: Granat (-Reste), Quarz, Ka­ lifeldspat, Magnetit. Nebengemengteile: Epidot/Zoisit, Chlorit, Tita­ nit, Apatit, Kalzit. No. 32. Amphibolit met Epidot. Hauptgemengteile: Quarz, Plagioklas, Chlorit. Nebengemengteile: Sericit, Apatit, Titanit, Mus­ kovit. 38 0,012 <0,012 0,02 0,04 <0,005 <0,15 0,0005 0,01 Es zeigt sich also, dass der Orthogneis einen in­ trusiven Charakter aufweist, aber kein echtes Orthogestein ist. Wahrend einer Faltung ist dieses Gestein als Mobilisat eingedrungen und hat weit­ gehend die umgebenden Formationen beeinflusst. Das Mobilisat war ein Gesteinsbrei, der unter Druck und mit geringer Viskositat emporstieg. Diese Umstande fiihrten zu einer Paralleltextur, und einigermassen granoblastischem Gefiige. Ein umgepragtes Hornblendegestein, weist eine Griin­ schieferfazies auf. Fragen wir uns woher das Material stammt, so kann man vermuten, dass der Ursprung nicht weit zu suchen ist. Der Einpressungsmechanismus ist analog dem Fliesspressen, wie es aus der Metallindustrie be­ kannt ist. Dabei werden Metallegierungen (z. B. Stahl und Aluminium) bei erhohter Temperatur und unter Druck verdrangt. Das Gefiige wird da­ bei umgepragt, es wird umso feiner, je mehr Gleit­ linien, d.h. je grosser die Formanderung ist (Pessl und Hauttman, 1953; Feldmann, 1959). Der letz­ ten Arbeit sind zwei Bilder entnommen. Fow 12 zeigt das Gefuge von einem fliessge­ pressten Stahl. Es ahnelt, clem Gefiige unseres Orthogneis, wie es einigermassen aus Fow 13 her­ vorgeht. Bei hoherer Temperatur tritt Kornwachs­ tum ein wodurch dem Stahl eine Textur verliehen seARL KRISTALLIN wird, wie sie sich in den Orthogneisen auch nach­ weisen lasst. Es entsteht ein granoblastisches Ge­ fuge. §2 Amphibolite, Hornblende-, Epidot- und C hloritschie/er Die basischen Gesteine des Scarl-Kristallins haben wir aIle zusammengefasst unter dem Na­ men Amphibolite. Es ist nicht tunlich aIle diese Obergange auszuscheiden. Nur in Val l'Urezza und oberhalb Sassaim stehen noch ziemlich reine Amphibolite an, was auf der Karte eingetragen ist. Aber auch diese Gesteine zeigen schon Korro­ sion und eingedrungenen Quarz und Feldspat. Analysen: Amphibolit 79 Amphibolit 83 SiO z 59,1 48,9 Al z0 3 19,6 13,2 FeO 4,9 10,9 MgO 4,0 6,8 CaO 7,6 8,8 Na20 2,9 3,1 K 20 0,3 1,5 H 2O 0,29 0,17 GlUhv. 2,57 2,80 Ti0 2 0,4 3,2 101,66 Cr 0,009 Ni <0,002 V 0,03 Mn 0,05 Pb <0,005 Zn 0,035 Be 0,0003 Sr 0,03 99,37 Der Mineralbestand kann stark wechselen und Neubildungen von Chlorit, Epidot und Albit wei sen auf einen Grunschiefer Fazies. Hauptgemengteile: Hornblende, Plagioklas, Chlorit, Quarz, Epidot-Zoi­ sit (Titan it), (Magnetit). Nebengemengteile: (Epidot), (Magnetit), Pyrit, Kalifeldspat, Apatit, Sericit, Granat, Prehnit, Turmalin. Einige von Orthogneis beeinflusste Hornblen­ degesteine haben die hier erwahnte zusammenset­ zung: Hornblende- Epidor- Chloritschiefer 137 185 187 188 Si0 2 63,0 69,8 69,9 61,2 A!z03 17,0 15,8 15,4 17,4 Analysen: FeO 4,65 3,9 3,85 4,6 MgO 2,2 2,4 2,1 2,8 CaO 1,8 1,9 2,0 2,6 Na20 2,8 2,4 2,45 2,6 K 20 3,7 2,6 3,3 4,5 H 2O 0,35 0,60 0,25 0,53 Gluhv. 2,86 2,26 1,93 3,18 Ti0 2 0,4 0,4 0,3 0,5 98,76 102,06 101,48 99,91 §3 H ornblende- Granat- Epidot- Chloritschie/er Hier sind die Schiefer zusammengefasst, die im Gegensatz zur vorigen Gruppe, neben Ortho­ gneis Einfliissen auch noch Granat aufweisen. An der Grenze gegen den Verrukano treten diese Schiefer auf. Bei der Diskussion der T ekto­ nik wurde darauf hingewiesen, dass Teilbewegun­ gen statt gefunden haben zwischen der kristallinen Basis und der Sedimentbedeckung. Das macht sich bei diesen Gesteinen oberhalb Sassaim bemerkbar. Es sind Mylonitgneise gebildet worden, die ausser kataklastischem Quarz noch etwas Chlorit und Albit aufweisen, weiter zeigt sich nur eine un­ determinierbare, dunkel gestreifte Grundmasse (No. 11). Wo sich deutliche Durchbewegung zeigt, hat sich auch sekundarer Epidot gebildet. Es folgen hier einige Analysen. Der hohe Kalk­ gehalt von No. 34 hangt zusammen mit seiner Lage, nahe an der Schuppe Triasdolomit unter dem Verrukano. 39 seARL KRISTALLIN Analysen: Si0 2 AbOs PeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 11 29 31 32 34 36 57,2 15,0 7,7 6,3 2,7 2,6 0,2 0,83 5,09 0,6 52,1 16,9 10,8 4,6 6,2 3,0 0,1 0,21 1,73 1,7 64,7 13,6 10,0 1,5 5,1 2,3 0,1 0,19 0,84 0,8 59,8 16,5 5,7 3,8 3,0 3,35 3,1 0,47 0,7 1,76 39,8 13,0 8,75 6,7 18,0 2,2 0,1 0,02 7,50 1,2 47,2 15,4 9,3 8,2 10,8 2,4 1,35 0,41 2,59 2,3 98,22 97,34 99,13 98,18 97,27 99,95 0,005 <0,002 0,035 0,03 <0,005 0,07 0,0002 0,005 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 0,012 <0,002 0,02 0,04 <0,005 >0,15 0,0005 0,01 § 4. Paragneise Auch reine Paragneise fehlen. Diese Gruppe umfasst Biotitschiefergneise, ziemlich wenig von Onhogneis beeinflusst. 1m oberen Teil der Val Torta und bei der Plat­ tamala stehen sie, relativ rein, an. Weil sie rostig anwittern, sind sie im GeHinde deutlich erkenn­ bar. Die Textur ist schiefrig bis faserig. Hauptgemengteile: Plagioklas (Olig.) 30 - 50 Quarz 25 - 40 Biotit 15 - 25 Muskovit 5 °- Analyse: Si0 2 AbOs FeO MgO CaO N a 20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 Der Gehalt an Chrom, Nickel und Vanadium ist relativ hoch. Nach Spaenhauer (1932) sind die Silvretta- und Oetztal Paragneisen als urspriing­ liche Sedimente mit tonigem Charakter aufzufas­ sen. Obwohl die Spurene1emente mogIicherweise die Anwesenheit von basischer Staffen in diesem urspriinglichen Sediment andeuten, so glauben wir, dass hier eher Losungen eine RoIle spielen, die beim Emporsteigen mit Hornblendegesteinen in Kontakt waren. VieIleicht weisen Chlorit, Apatit und Erz in dieser Richtung. N ebengemengteile: §5 % % % % Apatit Chlorit Erz. Paragneise mit Granat und Staurolith 95 64,9 15,3 4,4 2,6 3,0 2,25 2,70 0,23 1,97 0,8 98,15 40 0,18 0,025 0,03 0,05 <0,005 0,15 0,0002 0,03 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 0,013 0,004 0,012 0,04 <0,005 <0,005 0,0011 0,006 Der Mineralbestand weist auf eine mesozonale Granat-StauroIith Fazies. Auch diese Gesteine sind von Onhogneis beein­ flusst worden, haben aber den Paragneischarakter vollig beibehalten. Hauptgemengteile: Plagioklas (Olig.) 20 - 50 % Quarz 25 - 40 % Biotit 15 - 30 % Muskovit 5 - 15 % Granat 2­ 8% Staurolith und Disthen 2% °- N ebengemengteile: Apatit Erz Andulasit Chlorit Zirkon seARL KRISTALLIN Analysen: Si0 2 Al 2 0 s FeO MgO CaO Na2 0 K 20 H 20 Gliihv. Ti0 2 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 172 182 70,6 14,8 4,25 2,4 2,4 2,15 2,0 0,23 0,74 1,2 67,9 15,9 4,5 3,1 1,9 2,6 3,2 0,46 1,03 0,8 100,77 101,39 Diese Gesteine bilden einen deutlichen Dber­ gang von Para- zu Orthogneisen. Einlagerung und Assimilation spielten hier eine Rolle. Die Untereinteilung ist schematisch. a) Mischgneise ohne wesentlichen Anteil an Orthomaterial Si0 2 Al 20 s FeO MgO CaO Na20 K20 H2O Gliihv. Ti0 2 68,2 15,3 4,1 2,3 1,6 2,55 1,7 0,24 1,83 0,6 Analysen: 135 184 Si0 2 Al 20 s FeO MgO CaO N a20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 75,5 13,1 0,3 0,1 0,3 2,8 4,1 0,39 1,12 0,1 80,2 11,6 0,3 0,1 Sp. 3,2 2,3 0,36 0,16 0,1 97,81 98,32 d) Mischgneise mit vorwiegendem Anteil an Orthomaterial mit Paraschlieren 124 Analyse: 67,9 13,9 3,3 2,2 3,0 2,6 2,45 0,47 2,20 0,4 68,3 15,9 4,5 2,3 0,5 2,3 4,1 0,33 2,93 1,1 Si0 2 AhOs FeO MgO CaO Na20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 98,42 102,26 181 37 c) Mischgneise mit vorwiegendem Anteil an Orthomaterial Mischgneise Si0 2 AhOs FeO MgO CaO N a 20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 Analyse: 98,42 0,011 <0,002 0,01 0,07 <0,005 <0,005 0,001 0,0008 §6 Analyse: b) Mischgneise mit Granat, ohne wesentlichen Anteil an Orthomaterial 80 75,1 13,9 2,3 0,6 0,5 2,75 5,3 0,21 0,69 0,1 101,45 41 seARL SEDIMENTE e) Mischgneise mit vorwiegendem Anteil an Orthomaterial mit Epidot, Chlorit und Titanit Ein Lamprophyrgang in Zusammenhang mit Orthogneisen ist ebenda beschrieben worden (§ 1). Analysen: 128 150 27 Analyse: 173 Si0 2 A1 20 3 FeO MgO CaO N a20 K 20 H 2O GHihv. Ti0 2 74,7 14,7 2,95 0,6 1,9 2,85 1,45 0,25 0,78 0,2 71,8 14,3 4,25 1,5 1,6 3,3 2,4 0,35 1,84 0,9 76,8 8] 2,9 0,8 5,0 1,55 0,2 0,17 1,02 0,4 Si0 2 A1 20 3 FeO MgO CaO N a20 K 20 H 2O GHihv. Ti0 2 55,4 16,9 5,9 5,1 7,8 3,15 1,55 0,48 2,68 1,0 99,96 102,24 100,38 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr 97,54 <0,003 <O,OO~ 0,03 0,025 <0,005 0,02 0,00:)3 0,025 §7 Diabasgang In Val T orta befindet sich inmitten von Para­ gneisen ein Diabasgang. Das Gestein zeigt lang­ leistigen Plagioklas und umgewandelten Augit, wobei sich Titanit und Epidot bildeten. Nebenbestandteile sind Sericit und Ilmenit mit Leukoxen. Zur Vergleich folgen hier die Analysen von einem Diabas von Piz Fontauna (1) und einem Hornblende-biotitdiabas von P. Sagleins (2), (Bearth 1932 b). Si02 Ab03 Fe20 3 FeO MgO CaO Na20 K 20 MnO Ti0 2 P 20 5 (1) (2) 55,40 12,53 7,95 4,60 3,09 4,82 4,27 2,54 0,02 4,17 0,61 54,76 15,38 1,45 7,80 3,72 6,59 3,89 2,37 0,11 3,26 0,67 100,00 100,00 V. Searl Sedimente §1 Verrukano Das Searl Kristallin wird bedeckt von einer normalen Sedimemserie mit Verrukano an der Basis. Auf dem Verrukano ist Triasdolomit abgela­ gert worden und durch tektonische Bewegungen, 42 ist eine schmale Schuppe unter den Verrukano gelangt. Der Verrukano hat eine Machtigkeit von etwa 10M.; ist ausgebildet als ein heller Gneis, grob­ kornig und kataklastisch. Lateritische Verwittt~rung, wie Wenk (1934 b) sie bei oberostalpinen Ablagerungen, oberhalb Su­ ren, beschreibt, ist hier nicht festgestellt worden. OETZTAL·DECKE Mineralbestand: 40 - 50 % Hauptgemengteile: Quarz Kalifeldspat 30 - 40 % Plagioklas (Olig.) 10 - 15 % Nebengemengteile: Apatit, Biotit, Pyrit Titanit, Kalzit, Magnetit Muskovit, Dolomit, Limonit. Analyse: Si0 2 Al 2 0 3 PeO MgO CaO N a 20 K 20 H 2O Gliihv. Ti0 2 9 74,9 13,5 1,5 0,5 0,5 2,05 5,0 0,14 1,22 0,14 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr <0,003 <0,002 <0,005 0,009 0,006 0,008 0,0020 0,0005 99,45 §2 pische Masse, die Chlorit enthalt und weiter eine tonige Substanz. Das von uns festgestellt Vorkommen liegt am Westhang des Piz Lad in der Schutthalde. Torricelli hat diesen Mylonit auch am Piz Ajiiz festgestellt. Dort sind ein Granitgneis und ein to­ niger Sandstein (Carnien) miteinander vermischt worden. Es liegt nach, diesen Mylonit mit Verrukano zu korrelieren. Leider fehlen deutliche Angaben und die Analysen (Mylonit, No. 174, 178 und Verru­ kano No.9) ahneln einander nicht. Analysen: SiO z Al 2 0 3 PeO MgO CaO Na20 KzO H 20 Gliihv. Ti0 2 Mylanit Die Searl Sedimente gehoren zwei T eildecken an (Torricelli, 1956). An der basalen Schuppflache der Lad-Scholle kommt ein gneisiges Gestein vor, das, wie es aus Handstiick und Schliffbild hervorgeht, starke Durchbewegung erlitten und sich mit einem Sandstein vermischt hat. Das mikroskopische Bild zeigt Gesteinstriim­ mer in welchen nur noch Quarz zu erkennen ist. Zwischen diesen Korner liegt eine submikrosko- Cr Ni V Mn Ph Zn Be Sr 174 178 62,0 14,7 5,3 2,8 1,5 1,75 5,7 0,48 3,56 0,8 63,8 15,9 4,9 3,9 0,3 1,45 6,0 0;41 2,89 0,7 98,59 100,25 0,01 0,004 0,012 0,06 <0,005 0,010 0,0011 0,0004 0,015 <0,002 <0,005 0,10 <0,005 0,02 0,0025 0,0001 VI. Oetztal-Decke Die zugehorigen Gesteinstypen stimmen so weitgehend mit denen des Searl Kristallins (rV) iiberein, dass wir auf Beschreibung in extenso ver­ zichten. Es sei nur betont, dass die Intr usionsver­ haltnisse, denjenigen der Searl Decke sehr ahn­ lich sind. Die Gesteinsgruppen, die sich deutlich abtren­ nen lassen sind: a) Mischgneis mit vorwiegendem Orthocharak­ ter (No. 14). b) Hornblende-, Epidot-, Plagioklasgneis (No. 16 und 17). c) Paragneis (No 18). d) Mischgneis mit vorwiegendem Paracharakter. Die letzte Gesteinsgruppe steht vorwiegend bei Schrofen an. Die iibrigen Gesteine lassen sich am Piz Nair auffinden. Dort iiberlagert die ganze Gesteinsserie die Sedimente der Lad-Scholle. 43 OETZTAL-DECKE Analysen: Si0 2 Al 2 0 s FeO MgO CaO Na20 K 20 H 20 Gliihv. Ti0 2 14 16 17 18 69,0 14,8 3,3 2,3 1,0 2,15 1,9 0,61 2,84 0,8 41,4 14,4 8,75 2,1 17,7 3,1 2,1 0,57 8,46 1,85 50,0 14,6 10,5 8,5 8,0 2,55 0,4 0,60 1,35 2,10 75,0 12,1 3,6 0,9 0,2 0,4 3,3 0,65 1,82 0,9 98,70 100,43 98,60 98,87 0,007 <0,002 0,008 0,022 <0,005 <0,005 0,0005 0,01 Cr Ni V Mn Pb Zn Be Sr No. 14. Mischgneis, vorwiegendem Orthocha­ rakter. Quarz Plagioklas Chlorit 40 - 50 % 45 - 50 % 5% Sericit, Erz, Biotit Muskovit, Titanit Apatit, Rutil 0,013 <0,002 0,09 0,04 <0,005 >0,15 0,0002 0,01 No. 18. Biotit-, Plagioklasgneis. Biotit Plagioklas Quarz Muskovit. No. 16. Magnetithaltende Epidotgneis. Plagioklas 30 - 35 % Epidot 15 - 20 % Carbonate 20 % Quarz 15 - 20 % Kalifeldspat 5 '/0 Apatit 2 % Magnetit 5 -10 % Chlorit 3 % Muskovit Biotit Sericit Titanit In diesem Gestein fallen die prachtigen, neuge­ bildeten Epidote auf (Fig. 4). No. 17. Amphibolit Hornblende 70 - 75 % Plagioklas 15 - 20 % Quarz 5 - 10 % Erz 2 % 44 Epidot Apatit Sericit Fig. 4 Neubildungen von Epidot in Magnetit Epidot Hornblende­ gneis. Apatit (a), Hornblende (h), Plagioklas (p), Magnetit (m), Epidot (e). Wir haben fur die versehiedenen Gesteinsgruppen, die Mittelwerte festgestellt und hier zusammengefasst. Penninieum Quarzitisehe Fazies TiO z Cr Ni v Mn Pb Zn Be Sr 0,095 <0,003 <0,002 <0,005 0,020 <0,005 0,005 0,0095 0,0175 >-< S:: ~. Ophiolithe Serpentin 0,11 0,87 0,38 <0,005 0,060 <0,005 <0,005 <0,0003 Tasna D. Tasna D. Tasna D. Diabasgang Typus A Typus A (Plattamalagranit) Typus D Typus E Typus F 1,10 0,29 0,16 0,004 0,04 <0,002 0,017 <0,005 0,030 ±0,015 <0,005 <0,005 <0,005 ±0,020 0,0001 0,0013 0,00003 ~ ~ ~ Tasna D. Tasna D. Tasna D. 0,04 0,090 ~ ~ ~ ~ 0,25 0,90 0,80 1,80 0,0067 0,065 0,070 0,028 <0,002 0,0025 0,002 0,008 <0,005 <0,005 0,010 0,027 0,018 0,049 0,058 0,85 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 ±0,040 0,004 <0,005 <0,005 0,0013 0,0015 0,0013 0,0009 0,001 0,008 0,0024 0,0067 ~ ~ '" ;;;-­ ~ '" ....~ '" <::'! ""~ Searl D. Searl D. Searl D. Searl D. Searl D. Searl D. Amphibolit Hornbl. Plag.-Granatgneis Paragneis Paragneis+Staur+Gr. Misehgn.+vorw. Ortho.+ Hornbl. Orthogneis 1,8 0,009 <0,002 0,03 0,05 <0,005 0,035 0,0003 0,03 1,17 0,8 1,05 0,066 0,013 0,011 <0,002 0,004 <0,002 0,028 0,012 0,010 0,04 0,04 0,07 <0,005 <0,005 <0,005 +-0,15 <0,005 <0,005 0,0003 0,0011 0,0010 0,015 0,006 0,0008 0,5 0,25 <0,003 0,06 <0,002 <0,002 0,03 0,0025 0,025 0,030 <0,005 <0,005 0,02 +-0,10 0,0003 0,0004 0,025 0,018 Oetztal D. Misehgn. vorw. Ortho Oetztal D. Amphibolit -l:­ \Jl 0,8 2,1 <0,003 0,013 0,002 0,002 <0,005 0,007 0,009 0,008 0,006 <0,005 0,008 0,015 0,002 0,0018 0,0005 0,0003 0,007 0,013 <0,002 <0,002 0,008 0,09 0,022 0,04 <0,005 <0,005 <0,005 >0,15 0,0005 0,0002 0,01 0,01 Cf} ""0 C I-t ~ (l) ~ ~ =' (l) l-- ;s.. 8 (l) ~ .-t (l) ~. ~ '"~ 0,14 0,75 l-- (l) f0 .... ..... '" ~ Verrukano Mylonit ..... n ~ ~ Searl Sed. Searl Sed. ...., (l) ~ ~ '"~ =' SPURENELEMENTE II. Betrachtungen tiber einige Elemente Titan: ist ein wichtiger Bestandteil in basischen Gesteinen. Hoch ist der Gehalt in den Para­ gneisen. N ach Streckeisen (1928) entsprechen die Paragneise tonigen Sedimenten. Die Tone kon­ nen einen erheblichen Gehalt an Titan aufwei­ sen. (Schneiderhohn, 1949). Es kann damit der Vanadingehalt parallel laufen. Streckeisen (1928) und Spaenhauer (1932) haben in den Pa­ ragneisen der Silvretta auch hydrothermale und pneumatolytische Wirkung festgestellt. Titan, Nickel und Vanadin konnen dadurch transportiert werden. Weil aber hydrothermale Wirkung in den ostalpinen Decken, sich nieht nur beschrankt auf den Paragneisen, so moch­ ten wir den hohen Gehalt als primar deuten. Chrom: ist an die ultra-basischen Gesteine gebun­ den und ist, mit Ausnahme von Serpentin, nicht besonders hoch. In den granitischen Gesteinen der Tasna Decke ist der Einfluss der naheliegenden Diorit­ gabbro festzusteIlen. Titan, Chrom, Nickel, Vanadin, Mangan und Strontium nehmen im Gehalt ab, je mehr sich granitischer Habitus bemerkbar macht. Nickel: 1m Serpentin weist der Nickel einen rela­ tiv hohen Gehalt auf (0,25 - 0,50 - 0,40 %, Mittelwert 0,38 %). Olivin und Augit sind wichtig als Trager von Nickel (Wager und Mitchell, 1950). N ach Muller (1951) eignen sich Serpentin­ gesteine zur Nickdgewinnung. Versuche zeigen, dass mit einem Gehalt von 0,25 % Ni Gewin­ nung moglich ist. Derartige Versuche sind auch in Japan gemacht worden (Machatschki, 1940). Fur die Schweiz konnen unter Umstanden die Serpentingesteine verwendet werden. Vanadium: wird angereichert in basischen gab­ broiden Gesteinen (Rankama, 1946), wie es sich zeigt beim Tasna Kristallin (Typus F). Der Gehalt ist relativ hoch in den Paragneisen. Mangan: Nur der Dioritgabbro (Tasna Kristal­ lin) enthalt eine betrachtliche Menge Mangan, wie auch van Tongeren (1938) erwahnt von seinen Untersuchungen an basischen Gesteinen. Blei: spielt keine wesentliche Rolle bei den von uns untersuchten Gesteinen. 46 Zink: wird von Losungen angereichert, so im Amphibolit von der Oetztal Decke und im Tas­ na Granit (No. 153), wie er als eine Linse in den Bundnerschiefern, bei Grenzstein 5 ansteht. Nach Wedepohl (1953) ist der Zink-Mittel­ wert in basischen Gesteine 0,0118 %, in saueren 0,0045 % und in intermediaren 0,0051 %. Beryllium: ist ein granitophiles Element (de Wijs, 1960; Goldschmidt, 1933). Es lasst sich auch hydrothermal anreichern, wie sich in den quar­ zitischen Fazies den Bundnerschiefer zeigt (0,0095 %). Goldschmidt (1954) erwahnt "enrichment of beryllium in late magmatic residual solutions". N ach Fersman (1931) ist der Be-Gehalt in pegmatitische (granitische) Gesteinen 0,05­ 0,10 %. Strontium: Dieses Element verhalt sich sehr un­ regelmassig. Es lasst sich zum T eil korrelieren mit dem Kalzium Gehalt: z. B. im Tasnagranit (No. 65 und 69) No. 65 No. 69 CaO CaO 8,6 % 3,1 % Sr Sr 0,9 % 0,012 % Das trifft aber nicht immer zu, z. B. in der quarzitischen Fazies der Bundnerschiefer mit einem hoheren Gehalt an Kalzium. No. 48 No. 99 No. 66 CaO CaO CaO 10,7 % 11,4 % 15,0 % Sr Sr Sr 0,12 % 0,04 % 0,01 % Der Strontiumgehalt ist abhangig von Lo­ sungen (z. B. No. 65 und 69) und weil Losun­ gen im ganz,en Gebiet eine Rolle spiden, weist der Strontiumgehalt Unregelmassigkeiten auf. Wir mochten noch zwei Erzfunde betrachten: a. An der Plattamala, an der Strasse, stehen Pa­ ragneise (Scarl Decke) an. Wir haben darin ein graues Erz feststellen konnen. Es ist quali­ tativ untersucht worden und es enthalt be­ trachtliche Mengen Arsen und Eisen, sonst Nickel, Kobalt, Kohlenstoff und SchwefeL b. Bei Schrofen sind in den Paragneisen (Oetztal Decke) geringe Meng,en Kupfererz festgestellt worden. Es handelt sich aber urn nur lokal an­ gereichertes Erz mit Kupfer, Silber und Zinno Teil D: Spektralanalyse Allgemeine Einleitung Bei unseren Untersuchungen war es erwlinscht, liber eine Anzahl von Gesteinsanalysen zu ver­ fligen. Da es sich urn Hauptbestandteile und Spurenelemente handelte, sind einige spektralana­ lytische Methoden verwendet und unseren Unter­ suchungen angepasst worden. a. Methodik und Arbeitsbedingungen. Nach dem Aufschliessen, sind die Proben als Losung untersucht worden, mit Hilfe eine,1' rotierenden Scheibenelektrode. Wir haben anfangs die Losungen dosiert auf eine Stabelektrode (Muir und Ambrose, 1952). Wir waren aber zusehr abhangig von chroma­ tographischen Effekten (Grabowski und Uni­ ce, 1958; Haftka, 1956), wobei sich die Ionen auf tinregelmassige Weise in dem Graphit ver­ teilen konnen. Aus diesem Grund haben wir die Methodik nach Pierucci und Barbanti-Silva (1940) verwendet (rotierende Scheibenelektro­ de). Dabei wird umgeschmolzen mit Borax und Soda. Es kann aber kein Natrium bestimmt werden und deswegen ist eine andere Methodik angewendet worden fur dieses Element, sowie auch flir das Kalium. b. Die Bestimmung der Spurenelemente. Die Spurenelemente sind in Pulver bestimmt worden, nach den ublichen Methoden (van Tongeren, 1938; Eeckhout, 1945; A.s.T.M. 1957; Ahrens, 1954). Da wir liber das ganze Spektrum verfligen mochten, sind Hintergrund und CN-Banden verringert mit Hilfe von Argon als Schutzgas. c. Natrium und Kalium Bestimmung. Flir die Natrium und Kalium Bestimmung werden die Proben als Pulver in einen 1000 Volt Wechselstrombogen abgefunkt, mit Ar­ gon als Schutzgas. d. Eisen und Wasser (Gllihverlust) Bestimmung. Bei der chemische Silikatanalyse wird auch Fe20s bestimmt neben FeO. Das ist bei der Spektralanalyse nicht moglich. Alles Eisen ist also bestimmt worden als FeO. Das Wasser, das bei mehr als 110 0 austritt, 1st mit anderen leichtfllichtigen Bestandteilen als Gliihverlust bestimmt worden. e. Spektrographische Apparatur. Applied Research Laboratories (ARL) - 2 Meter - Gitterspektrograph (24 400 line - per­ inch-grating). Dispersion 5,2 A/mm. Es ist ein Schindler Generator vorgeschaltet, flir die Stabilisierung von Spannung (230 V -+- 1 %) und Frequenz (50 Hz ± 1 %). Anregungsquelle: ARL High Precision Source. Auswertung: ARL - Comparator - Densito­ meter. Film: Kodak Spectrumanalysis No.1. Entwickeln: Kodak D 19. 1. Bestimmung der Hauptbestandteile, mit Ausnahme von Natrium und Kalium Das Losungsverfahren, in der Englischen Lite­ ratur bekannt als "solution excitation method", bietet viele Vorteile im Vergleich mit Unter­ suchungen an festen Stoffen. Die Schwierigkeiten mit Pulver beziehen sich auf die physikalischen Eigenschaften der Kom­ ponenten, die fraktionierte Destillation wahrend der Entladung und die Probenvorbereitung. Urn die fraktionierte Destillation zu verbesse­ ren, sind von mehreren Untersuchern, so von Jay­ cox (1955) und Beintema (1956), Stabilisierungs­ zusatze verwendet worden. Immerhin bietet das 47 SPEKTRALANALYSE Losungsverfahren bestimmte Vorteile. Die Analy­ senprobe is! als Losung homogen und alle Be­ standteile weisen den gleichen physikalischen Zu­ stand aus. Standardproben sind auf einfache Weise herzustellen. Auch kleine Mengen Substanz konnen untersucht werden. Es gibt auch Methoden, die eine Art Kompro­ miss zwischen den vorher erwahnten bilden. Price (1952) hat Proben umgeschmolzen und den Schmelzkuchen, vermischt mit Graphit, als Pul­ ver untersucht. Carlssen (1945) hat Graphitelektroden in eine Losung getaucht und abgefunkt. Sykes und Manterfield (1951) haben die Gra­ phitelektroden nach dem Aufschluss eingetaucht in die noch fliissigen Schmelz und nachher abge­ funkt. Eine Obersicht iiber die verschiedenen Arbeits­ vorgange geben z. B. Ahrens (1950), Brown (1958), the B.I.S.R.A. Methods of analysis Com­ mittee (1958) und the British non-Ferrons metals Research Association (1951). Die Methodik, eine rotierende Elektrode zu verwenden, ist entwickelt worden von Pierucci und Barbanti-Silva (1940). Sie ist spater von an­ deren libernommen worden, hauptsachlich flir Untersuchungen an technischen Stoffen. So ist Schlacke untersucht worden von Bergen­ felt (1956), Aluminium Legierungen von Haigh (1956), Schmierol von Plagliasotti und Porsche (1952) und Einschltisse in Stahl von Meyer und Koch (1960). Gesteine sind auf diese Weise von Muld (1953) untersucht worden. a. Hilfsapperatur: Solution excitation attach­ ment, Applied Research La­ boratories (ARL), model 7150 Umdrehungen: 5 pro Minute. Elektroden: Scheiben: Graphit Radelek­ trode 6,35 mm ~. Gegenelek­ trode: R WI, 5 mm ~, Spitze 40°. (Ringsdorff-Werke). Wie es von Grabowski und Unice (1958) vorgeschlagen worden ist, wollen wir stat ro­ tierender Scheibenelektrode das Wort "Ro­ trode" iibernehmen. Foto 14 zeigt eine Obersicht des Elektroden­ standes wahrend einer Entladung. 48 b. Vorbereitung der Analysenproben. 1. Probe in Achatmorser verpulvern auf 80 mesh. 2. Einwage 200 mg. 3. Aufschluss: a. in Pt-Tiegel mit Deckel, mit Aufschlussgemisch 61g Na2C03, 0,5g Na2B407, (kristallwasserfrei gegl liht) wahrend 6 - 7 Minuten er­ hitzen. b. erst erwarmen auf 500­ 600° C, nachher 3 Minuten auf 1000° C. c. Abkiihlen unter Um­ schwenken. 4. Losung: a. Schmelzkuchen lOsen in 250 mlBecherglas, in 35 ml destill. Wasser, 5 ml Kon­ zentrierter HN0 3 und 2 Tropfen H 20 2 (30 %). b. Die Losung wird erwarmt auf ± 50° C, wahrend dem Losen. Damit keine Kieselsaure ausfallt, um­ schwenken. c. Wir geben 25 ml Glycerin hinzu, damit die Losung et­ was zahfliissig wird und so die Eindringung in die Graphitscheibe verringert. d. Zusetzen 10 ml - 4 % ­ Co (NOs)z 6 aq-Losung. Kobalt ist als interner Standard verwendet. e. Die Losung iibersplilen in einem 250 ml Messkolben und mit Wasser aufflillen bis zur Marke. f. Die Analysenlosung kann jetzt untersucht werden. Es ist zu empfehlen die Lo­ sung innerhalb einer Stun­ de zu verwenden. 5. Ein Porzellanschiffchen, wird unter aq. dest. bewahrt und vor dem Gebrauch mit Filtrierpapier getrocknet und nachher drei Mal gespiillt mit Analysenlosung. Mit einer Pipette wird 1,4 ml Probelosung in das S\=hiffchen gebracht. Die Oberflache soIl nahe am Rande stehen. SPEKTRALANALYSE 6. Die Rotrode wird vorher abgefunkt, damit die Obermiche etwas roh wird. b. 5 Sek. Elektrode befeuch­ ten und anschliessend Ent­ ladung einschalten. c. 12 Sek. Abfunken, Dia­ phragma zu. 7. Wenn das Schiffchen auf den Probetisch gestellt wird, solI die Scheibe schon drehen. Dann stellt man das Schiffchen ein, bevor es von der Losung benetzt wird. 8. 5 Sekunden nachdem die Scheibe die Lo­ sung beruhrt hat, wird die Entladung ein­ gesetzt das Diaphragma ist noch zu. Das wird dcswegen gemacht, damit die Entla­ dung sich stabilisieren kann. Dann (jffnen wir das Diaphragma und wahrend der fol­ genden 24 Sekunden wird der Film be­ leuchtet (= 2 Umdrehungen). d. 24 Sek. Abfunken, Dia­ phragma geoffnet. 4. Rotrode: 5 Umdrehungen pro Minute. 5. Vorfilter: 25 6. Kamerafilter: 50 Durchlassigkeit fur die Kalziumlinie 3968,5 A.. %. % 7. Interner Standard: Kobalt. c. Standardproben. Diese werden aus p.a. Reagenzien bereitet. Alle Komponenten, al~sserhalb dem Eisen (ferrum reducrum), werden wie die Analyse­ probe aufgeschlossen und gelost in Salpeter­ saure und Wassersroffperoxyde. Das Eisen wird in Salpetersaure gelost. Die Losungen werden in einem Messkolben ubergespult, der bis zur Marke gefiillt wird. Es wird daraus die erwunschte Verdunnung bereitet. Jede Eichkurve wird von etwa zwolf Punkten festgelegt. 8. Probe: Kathode. f. Spektrallinien. Element Linie Silizium 2516,1 40 - 80 2580,3 Aluminium 3082,2 7 - 25 3569,4 Eisen 2599,4 Eisen 2599,4 Magnesium 2852,1 Magnesium 2798,1 d. Es werden die unterstehenden Analysenbe­ reiche aufgestellt: SiO z 35 - 80 % AlzOs 7,0 - 25 % FeO 2,5 -15 % MgO 0,5 - 40 % CaO 0,5 -10 % TiO z 0,5 - 4 % e. Spcktrographische Arbeitsbedingungen: 1. Elektrodenabstand 3 mm. 2. Entladungsbedingung 10 ,uF - 5 Q - 90 flH. 3. Entladung: a. 12 Sek. Vorfunk, ohne Probelosung, zur rauhen der Elektrodeoberflache. Magnesium 2790,8 Magnesium 2779,8 Kalzium 3968,5 Trajekt Interner St. Kobalt % % 2 - 8 % 8 - 15 % 0,5 - 2,5 % 2 - 10 % 8 - 22 % 20 - 60 % 0,5 - 2,5 % 2,5 ­ 4 % 2580,3 2582,2 3569,4 2582,2 2582,2 2582,2 3569,4 Kalzium 4226,7 Kalzium 3179,3 3,5 - 10 % 2582,2 Titan Titan 3349,0 3361,2 0,5 - 2 1,5 - 5 % 3569,4 3569,4 % 3895,3 g. Standard Abweichungen: Silizium Aluminium Eisen Magnesium Kalzium Titan 5 4 2 4 % % % % 6,5 8 % % 49 SPEKTRALANALYSE II. Untersuchungen nach Spurenelementen Da wir wlinschten, iiber das ganze Spektrum verfiigen zu konnen, haben wir eine Kuvette mit Schutzgas benlitzt. In der Literatur sind Kohlen­ saure (Shaw, Wickremasinghe und Yip, 1958) und Sauerstoff (Schmidt und Woutman, 1950) dazu empfohlen worden. Die guten Erfahrungen mit Argon waren aber entscheidend dieses inerte Gas als Schutzgas zu verwenden. Val1ee und Peattie (1952) hatten gute Resultate mit Helium, was von uns nicht versucht worden ist. Anfangs wurde reines Argon beniitzt, die Brennzeiten mussten aber erheblich gesteigert werden und nachher hat sich Argon met 5 % Sauerstoff am besten bewahrt. Argon hat nicht nur den Effekt die Cyanban­ den zu eliminieren, sondern auch, nach Unter­ suchungen von Andelstein und Vallee (1954), be­ stimmte Linien zu versdrken. Nach Thiers und Vallee (1956) gibt Argon eine grossere "efficiency of excitation". Von uns ist die Erfahrung gemacht worden, dass, im Vergleich mit normaler Entladung in Luft, die Entladung ruhiger vor sich geht und die Reproduzierbarkeit dadurch gesteigert wird. Ais Elehroden wurden vorgeformte Spezial­ elektroden angewendet, wie sie von Rlissmann (1957) beschrieben worden sind. Die Quarzkuvette ist nach Schontag. Es ist eine dichte Kuvette mit Deckel. Es hat sich gezeigt, dass man dieses Model verbesseren kann, mit einer Bohrung von 7 mm, wodurch das Licht direh austreten kann. Optische Fehler im Quarz und Triibung wahrend der Entladung zer­ streuen und absorbieren einen T eil des Lichtes, (Fow 15). a. Arbeitsbedungungen: Stromsrarke: 11 'A. (20 Ohm, 20 m F). Argon: 5 LlMinute, vorher wah­ rend 4 Minuten durchlei­ ten. Elektrodenabstand: 3 mm. Vorfilter: 6 %. 6 Minuten. Belichtungszeit: keine. Vorfunkzeit: nach Riissmann, Rings­ Elektroden: dorff Werke. 5 % Sauerstoff, 5 LlMin. Argon: Kupfer. Interner Standard: 50 b. Die Standardproben sind hergestellt indem einer synthetischen Gesteinsmischung, die Spu­ renelemente hinzugefiigt wurden. Diese Gesteinsmischung (Matrix) hat eine basische Zusammensetzung. 52 % SiO z Ah03 13 % FeZ03 9% MgO 13 % CaO 11 % NazO 2% Die erwlinschte Konzentration der Spuren­ elemente ist teilweise erreicht durch Verdlin­ nung mit Matrix, oder durch Dosierung von Salzlosungen. Die Proben werden unter Alkohol gemischt mit Graphit 1 : 1. Es wird 1 % Kupfer als ChloridlOsung hinzu gefiigt. c. Linienpaare. Element Linie Chrom Chrom Chrom Nickel Nickel Titan Titan Eisen Eisen Mangan Beryllium Beryllium Vanadin Blei Zink Strontium Strontium 4254,3 4274,8 2865,1 3414,8 3012,0 3322,6 3335,2 3008,1 3009,6 2933,1 3130,4 2650,8 2908,8 2833,1 3345,0 4215,5 3464,5 Trajekt 0,005 0,1 0,05 0,001 0,Q1 0,01 0,03 0,1 0,5 0,002 0,0002 0,005 0,005 0,005 0,002 0,00005 0,005 - 0,1 - 0,2 - 2,0 - 0,1 - 2,0 - 0,3 - 0,5 - 1,0 - 3,0 - 0,1 - 0,005 - 0,3 - 0,3 - 0,3 - 0,2 - 0,005 - 0,3 Int. St. Kupfer 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 2865,1 Mit Hilfe dieser Methode ist auch der nie­ drige Gehalt an Eisen und Titan bestimmt worden. Mit dem Losungsverfahren hatte dafiir eine spezielle Aufnahme gemacht werden mussen. SPEKTRALANALYSE III. Die Bestimmung von Natrium und Kalium Die vorher beschriebenen Methoden eignen sich nicht fur die Bestimmung der Alkalien. Wir haben dazu die Gesteinsproben untersucht mit einer speziellen Funkenentladung, die eine Stromstarke von 3 Ampere aufweist. Sie ermog­ lichten eine gute Reproduzierbarheit. Es wurde auch mit Argon als Schutzgas gearbeitet, was sich bewahrte. a. Arbeitsbedingungen. Spannung: 230 V/I000 V. Stromstarke: Kapazitat: 3A. 55 J1F. Selbstinduktion: 460 Wiederstand: Elektrodenabstand: 150 Q. Elektroden: Belichtungszeit: Vorfunkzeit: Quarzkuvette: Argon: Interner Standard: Probe: [LH. 3 mm. R WI extra Ringdorff­ werke: 6,35 \'l, Spitze 40°, Bohrung 2 mm P, 5 mm tief. 1 Minute. keine. nach Schontag. 5 % Sauerstoff, 5 LlMin. Kupfer. anode. b. Als Standardproben sind die in den Vereinigte Staten hergestellten Gesteinsproben G 1 (Gra­ nit) und W 1 (Diabas) (U.S. Geological Survey, the Massachusetts Institute of Technology und the Geophysical Laboratory of the Carnegie Institution of Washington) benutzt worden, uns dankenswerter Weise zu Verfugung ge­ stellt von Prof. E. Wenk, Basel. Fraulein Ir. E. Hoekstra hat uns dankenswerter Weise einige analysierte Fcldspatproben zur Verfugung ge­ stellt. c. Probenvorbereitung. Zur Stabilisierung ist Kupfer (II)-oxyde und Graphit beigemischt, in Verhaltnis 1 : 1 : 1. Mischen 10-15 Minuten unter Alkohol. Das Kupfer ist interner Standard. d. Linienpaare: Elemente Linie Trajekt Interner St. Kupfer % % 3317,2 3317,2 Kalium 3303,0 4044,1 0,1-3,0% 3635,9 Kalium 4047,2 0,8 - 6,5 % 3635,9 Natrium Natrium 3302,3 0,5 - 4,0 1,5 - 6,0 e. Fiir beide Elemente sind die Prozentgehalte bestimmt worden mit Hilfe von beide Kurven, soweit diese einander iiberdecken. Die Stan­ dard Abweichung ist fur Natrium und Kalium etw<J. 6,5 %. f. Die von uns durchgefiihrte Methodik, ist we­ nig verwendet worden. Von Kvalheim (1947) sind Gesteine und Mineralien untersucht wor­ den mit Hilfe eines Gleichstrombogen, wobei Kalium und Natrium bestimmt worden sind. Kvalheim gebrauchte dabei eine Mischung mit Strontiumcarbonat. Russell (1948) untersuchte Katalysal Jren mit einem Wechselstrombogen, mit Lithium als internem Standard. Weiter haben Anderson und Beatty (1954) Alkalien bestimmt in Koh­ lenasche. Dabei hat sich gezeigt, dass Rubidium giinstig ist als interner Standard fur das Kalium. g. Die von uns ausgefiihrte Methode eignet sich auch fur die Bestimung von anderen Elemen­ ten. Das Aluminium, mit einem Prozentgehalt kleiner als 7 %, ist auch auf diese Weise be­ stimmt worden. Al 2660,4 Cu 3317,2 Zusammenfassung: Die drei von uns beschriebenen Spektralana­ lytischen Methoden haben zich fur die Ge­ steinsanalysen als brauchbar bewahrt. Speziell unsere Erfahrungen mit der rotie­ renden Scheibenelektrode und mit dem Argon als Schutzgas sind als giinstig zu betrachten. 51 Literaturverzeichnis Teil A-B-C And e r sen, O. 1 9 2 8 - The genesis of some types of feldspar from granite pegmatites. Norks Geol. Tidsskr., Bd.l0. And e r son, G. 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Tasna Decke: Das Basiskristallin umfasst eine Gesteinsserie von Granit (Typus A) bis Diorit­ gabbro (Typus F). Die Granite entsprechen praeexistierenden Gesteinen, die einer Granitation einvedeibt worden sind. Die Dioritgabbro (Typus F), ba­ sische Fazies nach Grubenmann (1909) sind alter als die Granitisationsvorgange und durch diese beeinflusst. Es haben sich darum auch Mischgneise gebildet (Typus D und E), die Reste von Dioritgabbro und Xenolithen ent­ halten. Der Granitisation folgte ein hydrothermales Stadium, das zur Stoffwanderung beigetragen hat. Der Granit (Typus A) ist am besten aufge­ schlossen bei Plattamala. Der reine Granit ist gekennzeichnet durch perthitischen Kalifeld­ spat. Infolge Albitentmischung haben sich Neubildungen von Albit gebildet urn altere Plagioklase, die dadurch einen klaren Saum aufweisen. N ur dieses Gestein wird von uns bezeichnet als Plattamala Granit. Mit Hilfe von Gesteinsanalysen haben wir die Stoffwanderung verfolgen konnen. d. Searl Kristallin: umfasst verschiedene Gneis­ typen. Die hellen Gneise sind als ein Gesteins­ brei wahrend voralpinen Orogenese eingedrun­ gen. Der Ursprungsort des Gesteinsmateriales kann nicht von seinem Rahmenentfernt sein, weiI darin Mineralrelikte auftreten, welche die benachbarten Hornblende-, Misch-, und Para­ gneise aufbauen. e. Das Kristallin wird bedeckt von einer Sedi­ mentserie mit Verrukano an der Basis. Die ganze Serie ist infolge tektonischer Bewegung zweigliederig: die Engadiner Dolomite und die Lad-Scholle. Sie sind voneinander geschie­ den durch einen Mylonit, der sehr wahrschein­ lich mit Verrukano zu korrelieren ist. f. Die Scarlsedimente werden iibedagert von Oetztal Kristallin, das durch stark oberostal­ pinen Charakter petrographisch der Searl Decke ahnelt. All diese Gesteinsserien erstrecken sich bis ins Tirol hinein. Dort macht sich eine Komplika­ tion bemerkbar, woran die Biindnerschiefer, die Ophiolithe und das Tasna Kristallin beteiligt sind. Ein tektonisches Zusammenspiel fiihrte zur Bildung von Schuppen und Linsen. Dabei hat sich der Serpentin ausserst plastisch verhalten und hat seine Einheit bewahrt. Wir haben unsere petrographischen Unter­ suchungen durch Gesteinsanalysen gestiizt. Es sind dazu drei spektralanalytische Methoden ver­ wendet worden. a. Losungsverfahren mit rotierender Scheiben­ elektrode, zur Bestimmung von Hauptbestand­ teile, ausgenommen das Na und K. b. Bestimmung von Spuren als Pulver mit Hilfe einer 11 Amp. Bogenentladung. Dabei wird Ar­ gon als Schutzgas verwendet. c. Bestimmung von Na und K als Pulver in eine Graphitanode. Es ist eine bogenartige Funken­ entladung verwendet worden, mit Argon als Schutzgas. Es sind mehr als 100 Gesteinsanalysen gemacht worden. An Analysen vom Tasna Kristallin haben wir die Stoffwanderung verfolgen konnen. 57 Samenvatting Hier zijn de resultaten vastgelegd van het pe­ trografisch en spectraalanalytisch onderzoek van gesteenten, welke zijn verzameld in het gebied tus­ sen Remus en Nauders. in nauw contact met de reeds genoemde ge­ stcenten voorkomt en de omgeving sterk be­ invloedde. De tectonische opbouw wordt beheerst door de aanwezigheid van dekbladen. In stratigrafische volgorde worden hier enige bijzonderheden ver­ meld. We vinden dan ook tal van overgangsvor­ men naar paragneis en amphibolieten. De orthogneis heeft het karakter van een gneis reeds vanaf het ontstaan. Het microsco­ pische beeld vertoont mineraalfragmenten en het blijkt, dat het gesteente als niet geheel vioeibaaren plastisch is ge"intrudeerd. De her­ komst kan dan ook niet ver verwijderd zijn. Het mechanisme van de intrusie, is nauw ver­ want met dat van de extrusie, zoals dat bij metalen wordt toegepast. Al deze gneizen worden bedekt door sedi­ menten, welke tengevolge van tektonische be­ wegingen een stratigraphische verdubbeling ondergingen. Aan de basis van het onderste sedimenten­ pakket (Engadiner Dolomieten) komt verru­ cano voor: aan de basis van het bovenste pak­ ket (Lad Scholle) een myloniet, vermoeddijk ook verrucano. a. Penninicum: Dit bestaat geheel uit Bundner­ schiefer, kleiige tot kalkige schisten. Langs de grens van het dekblad, bevinden zich volgens de gelaagdheid diabaasschisten. In de nabijheid daarvan komt een zone voor, die een hoog sili­ ciumgehalte bezit en een meer kwartsitisch ka­ rakter heeft. Het microscopische beeld is weer­ gegeven in Foto 2 en Fig. 1. Het blijkt dat hy­ drothermale oplossingen tot de vorming ervan hebben geleid. b. OphlOlieten. De Bundnerschiefer worden be­ geleid door serpentijn en diabaasschisten. c. Tasna Dekblad: De basis ervan bestaat uit stol­ lingsgesteenten. Daarbij is een overgang vast te stellen van graniet naar diorietgabbro, (type A - F). De gabbro is ouder dan het granitisatie­ proces, wat in de nabijheid ervan plaats yond. De gabbro is wel beinvloed, getuige de over­ gangsgesteenten en de xenolieten. De graniet in de meest zuivere vorm, Plattamala graniet, wordt getypeerd door een natronrijke kaIi­ veldspaat. Tengevolge van ontmenging vorm­ de zich pertiet. Het granitisatieproces werd gevolgd door een hydrothermaal stadium, waarbij de albiet uit de pertiet werd gemobiIi­ seerd en zich "patch and vein" pertiet vormde, wat resulteerde in een secundair uitkristalli­ seren van de albiet om bestaande plagioklaas, core and rim structure (Foto's 5 - 10). De sedimentbedekking is gereduceerd tot op een klein voorkomen van trias dolomiet bij Plattamala. d. Searl Dekblad. De basis van dit dekblad be­ staat uit amphibolieten en paragneizen. Onder druk en tijdens een plooiingsphase yond een intrusie plaats, die nu als orthogneis 58 e. Oetztal Dekblad. Dit bedekt de sedimenten van het Searl Dekblad en is tevens het hoogste tek­ tonische element wat in ons gebied voorkomt. Het bestaat uit gneizen, die zeer nauw ver­ want zijn aan die van het Searl Dekblad. Vit de literatuur blijkt dat Oetztal- en Searl Dek­ blad NO van dit gebied een geheel vormen. In het Oostenrijkse ded van het onderzochte gebied treden complicaties op. Er zijn schub­ ben en lenzen gevormd, waaraan alle tekto­ nische eenheden tot aan het ScarI Dekblad ded hebben. Alleen de serpentijn gedroeg zich uitermate plastisch en is ais eenheid bewaard gebleven. Het was gewenst over een groot aantal ge­ steentenanalysen te beschikken, om daar waar herkenning van het gesteentetype moeilijk was, het verband alsnog aan te tonen. Belangrijker was echter het vervolgen van de invloed van de grani­ tisatie en het transport van bepaaide elementen tijdens dit proces. SAMENVATTING In het laboratorium van de Kon. Demka Staal­ fabrieken N.V. te Utrecht zijn aan de hand van laboratoriumgegevens, drie spectraalanalytische methoden ontwikkeld, voor het analyseren van slakken, vuurvaste materialen en niet metallische insluitsels in staal. Deze methoden zijn uitermate geschikt gebleken voor het onderzoek van ge­ steenten. a. Bepaling van hoofdbestanddelen, uitgezon­ derd Na en K: via omsmelten en oplossen, onderzoeken als vloeistof, met behulp van een roterende elektrode. Cobalt is interne 'Stan­ daard. b. Natrium en kalium. Het analysemonster wordt gemengd met CuO en grafiet en als poeder onderzocht, met behulp van een vonk met boog-karakter. Daarbij is argon (5 % O 2 ) gebruikt als schermgas. Koper is interne stan­ daard. c. Sporenelementen. Hierbij worden de monsters gemengd met grafiet en als poeders onderzocht, met behulp van een 11 Amp.-boog. Ook hier is argon toegepast als schermgas. Koper is interne standaard. Er zijn ongeveer 100 gesteenten onderzocht, waarvan de uitkomsten zijn vermeld bij de be­ schrijving van de betreffende gesteentetypen. De sporenelementen zijn bovendien nog apart samen­ gevat. De spectraalanalytische methoden zijn III een afzonderlijk hoofdstuk ondergebracht. 59 Foto I Gneise der Oetztal-Decke iiherlagern Sedirnente der Lad-Scholle. Piz Lad, SE-Seite, gesehen von Piz Nair. (Foto, Prof. E. Wenk). Foro II Aus Losungen auskristallisierter Quarz, hat sich radial angeordnet urn altere Quarzkorner. No 99. Verg. 36: 1. 61 Folo III und IV Radial angeordnete Einschliisse in Stahl (Fe-Mn sulfide). Verg. 225: 1. Nach Arnold und Bolsover, 1914. Foto V Film- und Aderperthit in Kalifeldspat. No 92. Verg. 12'0: 1. 62 Foto VI Aderperthit in Verbindung mit dem Albitsaum eines Plagioklaskristalls. pfeile deuten einige Richtungen an mit latenten Spaltrissen und beginnenden Aderbildungen. No 92. Verg. 36; 1. Foto VII Aderperthit in Verbindung mit einem Plagioklaskristall. Der Kern ist sericitisiert. Die Albitadern weisen Verdickungen auf. No 191. Verg. 120; 1. 63 Foto VIII Zwei Systeme mit von Albit angefiillten Spaltrissen, im Kalifeldspat. ] edes System bildet einen eigenen Saum um Plagioklas. No 92. Verg. 38: 1. Fow IX Aderperthit im Kalifeldspat wird unterbrochen von Quarzadern. Der Albit ist sekundar wieder auskristallisiert, in Zusammenhang mit den Adem. Die Adem sind quergestrichen, in dieser Richtung versuchen die Adem sich auszudehnen. No 195. Verg. 120: 1. 64 Foto X Sericitader (S) haben den Kern eines Plagioklaskristalls gefiillt. Sie sind unterbrochen worden von cler Albitsaumbildung. No 190. Verg. 38: 1. Foto XI Injektion von Orthogneis in Paragneis, begleitet von Faltelung. No 23. Verg. 27 : 1. 65 Foto XII Schliffbild von kaltfliessgepresstem Stahlteil. Verg. 200 : 1­ Nach Feldmann, 1959. Foto XIII Schliffbild eines kaltfliessgepressten Stahlteiles rekristallisierend gegliiht. Verg. 200: 1- Nach Feldmann, 1959. 66 Foto XIV Elektrodenstand, wiihrend Aufnahme mit rotierender Scheibenelektrode. 67 Foto XV Elektrodenstand mit Quarzkuverte, wiihrend einer Bogenentladung. Im Vordergrund die verwendeten Elektroden fur die Bestimmung von Spurenelementen. 68 W. E. VAN LOON 20 Juni 1960 STELLINGEN I Het ontstaan van zonaire plagioklaas in samenhang met aderpertiet kan worden toegeschreven aan hydrothermale werking. II Bij de reconstructie. van landbruggen, gebaseerd op zoogdierfaunae, is te weinig rekening gehouden met de levensomstandigheden van de componenten van deze faunae. G. G. S imp son, Mammals and land bridges, 1940. Journal of the Wash. Acad. of Sciences. G. G. S imp son, Tertiary land birdges, 1946. Trans. of the New York Acad. of Sciences. III De opvatting, welke tot dusverre bestond omtrent de basische facies van de Plattamala graniet, dient te worden gewijzigd. IV Het is voor de Zwitserse economie van belang om na te gaan, in hoeverre het rendabel is, uit serpentijn nikkel te winnen. R. M. M.ii II e r, Versuche zur Verwertung serpenti­ nischer Gesteine fUr die Nickelgewinnung, 1951. Metallkundliche Berichte, Band 8. V Bij het onderzoek van de Biindnerschiefer in het tectonisch venster van Engadin, dient aandacht te worden geschonken aan de richting en samenstelling der hydro­ thermaal beYnvloede zones. VI Bij de experimenten, waarbij uit kleien onder hoge druk en temperatuur isochemische metamorphose wordt verkregen, zou het van belang zijn, ook paragneizen aan deze bijzondere omstandigheden te onderwerpen. H. G. F. Winkler en H. von Platen, Experi­ mentdle Gesteinsmetamorphose, 1957 en 1959. Geochim. et Cosmochim. Acta 13,42 en 15,91. VII Gezien de uiteenlopende opvattingen over het ontstaan van de z.g. smeltwater­ ruggen in Nederland, is het gewenst ook de ondergrond van deze ruggen aan een nader onderzoek te onderwerpen. Vln De methode van Glen, waarbij de kruip van metalen wordt beschreven door de kruiprek als functie van de kruipsnelheid in plaats van de tijd weer te geven, lijkt het mogelijk te maken de invloed van bepaalde legeringselementen beter te kunnen onderzoeken. ]. G len, A new approach to the problem of creep, 1958. ]ourn. of Iron and Steel Institute, Oct. p. 333. ]. G len, The effect of alloying elements on creep behaviour, 1958. ]ourn. of Iron and Steel Institute, Aug. p. 114. IX Daar de kleur van een gesteente als een exact gegeven is te beschouwen, dient deze bij de beschrijving zoveel mogelijk te worden vermeld. Daartoe is het raad­ zaam gebruik te maken van een objectief systeem, zoals de Munsell Rock-color Chart. X Bij het normaalgloeien van gietstaal dient meer rekening te worden gehouden met de invloed van eventueel aanwezig aluminium. XI De methode volgens Hendrix, voor het vaststellen van tijdlijnen in bekkens, dient, gezien de mogelijkheden, nader te wo·rden bestudeerd. w. E. Hen d r i x, A new method of foraminiferal correlation, 1959. ]ourn. of Paleontology, 33, 4, 588. XII Het spectraalanalytisch onderzoeken van vloeistoffen, met behulp van een roterende electrode, biedt zeer bevredigende aspecten voor het verkrijgen van gegevens omtrent de samenstelling van gesteenten, mineralen en keramische stoffen. xnI Voor het verkijgen van optimaIe prestaties in gieterijen, is het gewenst naast technische- en organisatorische aspecten, aandacht te besteden aan het levend houden van de reputatie en het bevorderen van de beroepstrots van de meest wezenlijke beroepen in deze gieterijen. Aansluitend daarop dienen adequate maat­ regelen te volgen tot personeelsvoorziening, waarbij na de primaire opleiding buiten het bedrijf en verantwoorde selectie voor de intrede, ook aandacht wordt besteed aan verdere scholing, vorming en waardering. XIV Er zijn gronden waarop kan worden aangenomen, dat de cultuurphase, waarin Adam en Eva leefden gedurende de eerste tijd nadat zij uit het paradijs waren verdreven, werd gekenmerkt door het gebruik van stenen artefacten. Genesis 3 en 4. E. K aut s c h, Die Apocryphen und Pseudepigraphen des A. Testaments II, Tiibingen, 1900. P. A. van S t e m P v 00 r t, De mens en ik, Utrecht, 1958. TAFEL I ~:$ , : Nauders NORBERTHOHE " ... '!It,o':.</ '.:> ...... , .« /$ MARTINSBRUC~i/;./r: /; . .~ ,~~ .. -'1,/ .~7(~./ .-;-'~' OSTERREICH r. ) ....... 1-?­ I ITA LI EN ",/ ./ I \ ~ 57~:lZI I - '15' (~ /. )­ /"ITl. ' fl ---s /,. 158-:__ • _,/ I / 2J5 ~ "7~ '171 1'173 128 • 1~{ \ \ \ \ \ \ \ I I \ \ 188, -----.......... /' . \ 187 ~ \ \ ~'BoO~ I I I I fj, '150 . /.. /' ~ GRAVA/LADA~tn '" +- 000 ·:1 /­ I /--~. '" "'x )~ x ~ . t //// , . I ,... ..... .1;0"" 0 / ~~'\ /r:817.I:::: 174/"'''· I '( \ • / . , I I '( .>,,/ _/~'I/K o,,~ "'Io ) I I xX XX.I( ~ ' \ ''''0' '\ L') • ... " / ++ PIZ "­ LAD L E G E N D / I I I ~ ...___"00------- fiOfiENLINIE 164 FUNOORT ANALYSIERTE R GESTEINSPROBEN - - - - - LANOSTRASZE ++++-t'~++++ lYJO a LANDESGRENZE o " '" PIZ RUSENNA GRENZSTEIN No. 2km , PETROGRAPHISCHE UNO GEBIET ZWISCHEN MIT 1 f Remus ':~:~ ~ \ I SCHROFEN •• .~,,~ ,166 , Grun See om 164 " 134 TIEFWALD . \ ::Tief '0'°0 153,"69 )!:ll \ 1a--" + /'\ \ 137 <~) ) 65-+-66 \ ~·'25 .;>~ , \ \ · ~ ;' ';, \ .. 145_______._ ~_. \ , \ ' "2 \vrr ~. ~ '----­ KOHLSTATTE ~~ , ' ' r r / ! (/. V // . . " / , GEOCHEMISCHE • UNTERSUCHUNGEN 1M REMUS (UNTER ENGAOIN) UNO NAUOERS (TIROL) W. E. VAN LOON.