Zusammenfassung
Im intrusiven spilitisierten Basalt des Mitteldevons südlich von Langeisheim (NW-Harz) wurde die Mineralparagenese: Pumpellyit + Prehnit + Epidot + Aktinolith, welche in einer Matrix von Albit, Chlorit, Calcit und Quarz vorkommt, vorwiegend mit der Mikrosonde untersucht.
Diese Mineralgesellschaft des Metabasits hat sich während der Versenkung des heute noch >4 km stratigraphische Mächtigkeit betragenden Sedimentstapels des Wolfshagen-Goslar-Troges gebildet. Durch die Einengung der mitteldevonischen bis oberkarbonischen Sedimentserien bei der Auffaltung des Harzes im Oberkarbon ist deren Mächtigkeit stark erhöht worden.
Aufgrund von Untersuchungsergebnissen in anderen Gebieten, welche in der Pumpellyit-Prehnit-Fazies vorliegen (referiert vonMiyashlro 1973), und von experimentellen petrologischen Untersuchungen zu Mineralreaktionen dieser Fazies (Nitsch 1971) läßt sich die maximale Metamorphosetemperatur für die mitteldevonischen Spilite des Wolfshagen-Goslar-Troges zu nahe 400° C bei Drücken 3 Kbar festlegen.
Der Wert des geothermischen Gradienten während der Metamorphose hat wahrscheinlich zwischen 40 und 45° C/km Tiefe gelegen, wenn man von einer durch die Faltung bedingten Verdoppelung der Sedimentgesteinsmächtigkeit ausgeht.
Abstract
In rock samples of a Middle Devonian spilitized basaltic sill near Langelsheim (Northwestern Harz Mountains) the following mineral assemblage: pumpellyite + prehnite + epidote + actinolite grown in a groundmass of albite, chlorite, calcite and quartz has been studied by use of a microprobe.
This mineral assemblage was formed during the Rhenohercynian burial of a Devonian and Carboniferous pile in the Wolfshagen-Goslar through. Nowadays, the remaining metasedimentary rocks still amount to more than 4 kilometers stratigraphical thickness although the Harz mountains suffered two periods of denudation, a Permian one and another Post-Cretaceous one. The real thickness of the Rhenohercynian pile increased strongly by folding in the Upper Carboniferous and is assumed to be more than 8 kilometers.
Considering the research results from various areas which have been metamorphosed under the conditions of pumpellyite-prehnite facies (compiled byMiyashiro 1973) and based on petrological data regarding the mineral reactions of the pumpellyite-prehnite facies (Nitsch 1971) the following conclusions can be made: The peak temperatures of the Rhenohercynian regional metamorphism ranged near 400° C.
The formation of the assemblage pumpellyite + prehnite took place at pressures (Pf = Pl below 3 kilobars. The geothermal gradient controlling the metamorphic recrystallization was moderate (40–45° C per kilometer depth) assuming a total thickness of the folded beds of more than 8 kilometers.
Résumé
Dans le NW du Harz (R.F.A.), le synclinorium de Wolfshagen Goslar est occupé par une série sédimentaire d'âge dévonien moyen à carbonifère supérieur. La partie de cette série visible aujourd'hui présente encore une puissance de plus de 4 km, après les deux phases d'érosion permienne et post-crétacée. Le raccourcissement dû au plissement du Harz au Carbonifère supérieur a contribué à accroître cette épaisseur jusqu'à une valeur effective de plus de 8 km.
Cette série renferme un basalte (métabasite) intrusif spilitisé d'âge givetien, qui affleure au sud de Langelsheim. Cette roche présente, dans une matrice d'albite-chloritecalcite-quartz, une paragenèse à pumpellyite + prehnite + épidote + actinote, engendrée au cours de l'enfouissement de la série. Cette paragenèse a été étudiée à la microsonde. Les résultats de ces mesures ont été comparés: d'une part avec des données provenant de diverses régions de faciès à pumpellyite-prehnite (rapportées parMiyashlro, 1973), d'autre part avec des données de pétrologie expérimentale (Nitsch, 1971). Il en résulte pour les métabasites étudiées une température maximale de près de 400 °C sous une pression inférieure à 3 Kb.
Le gradient géothermique au moment du métamorphisme devait être 40° et 45 °C/Km, valeur obtenue en tenant compte de l'augmentation d'épaisseur due au plissement.
Краткое содержание
С помощью микрозонда провели исследовани я парагенеза минерало в: пумпелиит — пренит э пидот — актинолит, встречаю щийся в матрице из альбита, хлорита, каль цита и кварца в интенс ивно спиллитизированном базальте с возрастом среднего девона в обл асти южнее Лангельсг ейма (северо-западный Га rц).
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Literaturverzeichnis
Braun, E. &Müller, G. (1975): Zur chemischen Variabilität regionalmetamorph gebildeter Plagioklase, Epidote und Granate. - Contr. Miner. Petrol.52, 193–211.
Coombs, D. S., Ellis, A. J., Fyfe, W. S. &Taylor, A. M. (1959): The zeolite facies, with comments on the interpretation of hydrothermal synthesis. - Geochim. Cosmochim. Acta17, 53–107.
Daube, F. (1960): Die Bildung von Erzparagenesen im Zusammenhang mit dem initialen hercynischen Magmatismus. - Diss. TU Clausthal.
Deer, W. A., Howie, R. A. &Zussman, M. A. (1962): Rock-forming minerals. Vol. 1: orthoand ring silicates; 333 S., vol. 3: sheet silicates; 270 S., London (Longmans).
Figge, K. (1964): Das Karbon am Nordwestrand des Harzes. - Geol. Jb.81, 771–808.
Herrmann, A. G. &Wedepohl, K. H. (1970): Untersuchungen an spilitischen Gesteinen der variskischen Geosynkline in Nordwestdeutschland. - Contr. Miner. Petrol.29, 255–274.
Koch, J. (1984): Inkohlung der Devon- und Unterkarbonschichten und ihre Ursachen. - Vortrag vor dem Redaktionskreis des Schlußbandes der Oberharz-Monographie: »Alter, Paragenesen und Genese der BleiZink-Erzgänge des Oberharzes« am 1. 6. 1984 in Bad Lauterberg.
Meyer, K. (1981): Geochemische Untersuchungen an Spiliten, Pikriten, Quarzkeratophyren und Keratophyren des Rhenohercynikums. - Diss. Universität Göttingen.
Miyashiro, A. (1973): Metamorphism and metamorphic belts. 492 S., London (Allen and Unwin).
Mohr, K. (1978): Geologie und Minerallagerstätten des Harzes. 387 S. Stuttgart (Schweizerbart).
Müller, G. (1978): Die magmatischen Gesteine des Harzes. - Clausthaler Geol. Abh.31, 1–92.
- &Strauss, K. W. (1984): Mass balances of spilitization and of similar processes in keratophyres and picrites from Rhenohercynian piles.- Chem. Erde, im Druck.
Nitsch, K.-H. (1971): Stabilitätsbeziehungen von Prehnit- und Pumpellyithaltigen Paragenesen. - Contr. Miner. Petrol.30, 240–260.
Peters, U. (1955): Der devonische und unterkarbonische Diabas-Vulkanismus im nordöstlichen Oberharz. - Diss. TU Clausthal.
Ramdohr, P. &Strunz, H. (1978): Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Aufl., 876 S., Stuttgart (Enke).
Ribbert, K.-H. (1975): Stratigraphische und sedimentologische Untersuchungen im Unterkarbon nördlich des Oberharzer Diabaszuges (NW-Harz). - Göttinger Arb. Geol. Paläont.18, 1–58.
Rinne, F. (1896): Über Diabasgesteine in mitteldevonischen Schiefern aus der Umgebung von Goslar am Harz. -N. Jb. Min. Geol. Paläont.10, B.-B., 363–411.
Schriel, W. (1954): Die Geologie des Harzes. 308 S., Hannover (Wissensch. Ges. zum Studium Niedersachsens e. V.).
Strauss, K. W. (1983): Geologie und Petrologie der Vulkanite des Hohensolmser Deckdiabas-Gebietes/Lahnmulde.- Clausthaler Geol. Abh.43, 1–110.
Trochim, H. D., in:Tröger, W. E. (1982): Optische Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale. 5. Aufl. 188 S. Stuttgart (Schweizerbart).
Winkler, H. G. F. (1979): Petrogenesis of metamorphic rocks. 5. Aufl., 348 S., New York (Springer).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Müller, G., Strauss, K.W. Beitrag zur Regionalmetamorphose des Harzes. Geol Rundsch 74, 87–94 (1985). https://doi.org/10.1007/BF01764572
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01764572