Zusammenfassung
Im Saar-Nahe-Becken, SW-Deutschland, wurde ein großer, im Rotliegenden gebildeter Caldera-Komplex erkannt, für den der Name „Nahe Caldera” vorgeschlagen wird.
Die Nahe Caldera entstand während einer Periode eines bimodalen Basalt-Rhyolith Vulkanismus von kalkalkalischem Charakter. Nach der Platznahme sauren Magmas in einer Magmakammer in geringer Tiefe, wurden große Mengen (ca. 100 km3) rhyolithischer Tuffe gefördert, wodurch die Caldera entlang Ringbrüchen einsank. Der Kreuznacher Rhyolith, genauer sein intrusiver Teil, intrudierte entlang dem östlichen Teil der Ringbruchzone. Die Tuffe kamen in einem überwiegend aquatischen Milieu zur Ablagerung. Der Aufstieg neuen Magmas führte zu einer allgemeinen Aufdomung des Calderabodens und zur Einsenkung eines Gipfelgrabens. Vier subvulkanische Dome intrudierten in den Calderaboden und dacitische bis quarzlatitische Ignimbrite wurden gefördert, während eine weitere, kleine Caldera (Niederhauser Wald Caldera) etwa in der Mitte der Nahe Caldera einbrach. Hydrothermale Lösungen führten zur Bildung von Quecksilber-, Kupfer-, Uran- und anderen Erzen während einer spätvulkanischen Phase.
Es wird eine generelle Abnahme des SiO2-Gehaltes und der geförderten Magmenvolumen im Laufe der Zeit beobachtet.
Die Nahe Caldera wie auch andere saure Vulkankomplexe im Saar-Nahe-Gebiet stehen wahrscheinlich mit einem postulierten Batholithen unterhalb der Pfälzer Sattelzone des Saar-Nahe-Beckens im Zusammenhang.
Abstract
In the Saar Nahe basin, SW-Germany, a large resurgent caldera complex of Lower Permian age was recognized recently, for which the name „Nahe Caldera” is proposed.
The Nahe caldera was formed during a period of bimodal basalt-rhyolite volcanism of calc-alkaline character. After the emplacement of a silicic high-level magma chamber, large volumes (100 km3) of rhyolitic tuffs were erupted, leading to the collapse of the caldera along ring fractures. Simultaneously, the Kreuznach Rhyolite was emplaced along the eastern ring fracture zone. The tuffs were deposited into a largely aquatic environment. Resurgence of new magma led to a general updoming of the caldera block and to the subsidence of an apical graben. Four domes intruded into the caldera floor and dacitic to quartzlatitic ignimbrites were discharged, while another nested caldera (Niederhauser Wald caldera) collapsed near the center of the Nahe caldera. Hydrothermal solutions deposited mercury, copper, uranium and some other metals in a late volcanic stage.
A general decrease in the SiO2 content of erupted magmas, and also a decrease of magma volumes with time is observed.
The Nahe caldera as well as other silicic volcanic complexes in the Saar Nahe basin are probably related to a postulated batholith beneath the Pfälzer Sattelzone of the Saar Nahe basin.
Résumé
Dans le bassin Saar-Nahe, un large complexe volcanique d'âge permien et de type caldeira résurgente a été reconnu, pour lequel le nom de «Nahe-Caldera» est proposé.
La Nahe-Caldera s'est formée pendant une période de volcanisme bimodal basaltiquerhyolitique à caractère calco-alcalin. Après la mise en place d'un magma acide dans une chambre peu profonde, de grands volumes (ca 100 km3) de tufs rhyolitiques ont été éjectés, provoquant l'effondrement de la caldeira le long de fractures annulaires. La rhyolite de Kreuznach, plus précisément sa partie intrusive, s'est mise en place dans la zône des fractures annulaires, dans le secteur oriental de la Caldeira. Les tufs ont été déposés dans un milieu principalement aquatique. Plus tard, une nouvelle ascencion (résurgence) du magma conduisit à la formation d'une voüte dans la caldeira et à l'effondrement d'un graben dans la partie apicale de celle-ci. Quatre domes subvolcaniques prirent place à l'intérieur de la caldeira et des ignimbrites de composition dacitique à latitique quartzique furent émises, tandis qu'une caldeira mineure secondaire („Niederhauser-Wald-Caldera“) se formait près du centre de la Nahe-Caldera.
Des solutions hydrothermales ont déposé des minerais de mercure, cuivre, uranium, et autres métaux lors d'une phase volcanique tardive.
On observe au cours du temps une diminution générale des teneurs en SiO2 dans les roches éruptives, ainsi qu'une diminution des volumes magmatiques.
La Nahe-Caldeira, comme d'ailleurs d'autres complexes volcaniques acides, du bassin Saar-Nahe, est en relation probable avec un batholite dont l'existence est postulée sous la zone anticlinale du Palatinat (Pfälzer Sattelzone) du bassin Saar-Nahe.
Краткое содержание
В бассейне Саар-Haгe, юго-западная Германия, ус тановили большой комплекс кальдеры, образовавш ийся в верхнепермско е время, который именуется „ Nahe-Caldera“.
Эта кальдера образовала сь во время бимодальн ого базальтово-риолитов ого вулканизма кальциево-щелочного состава. После размещ ения кислых магм в камере на небол ьшой глубине большие коли чества — примерно 100 км3 — риолитических туффов оказались извергнут ыми, в результате чего интрузивная часть ок азалась внедренной вдоль восточной част и зоны кольцевых разл омов. Отложение туффов про исходило в основном в водоемах. П однятие новых порций магмы привело к общему купо лоподобному поднятию дна кальдер ы к оседанию одного гр абена вершины. В дно кальдер ы интрудировались 4 субвулканических ку пола, и, когда в середин е кальдеры Наге образовалась новая маленькая каль дера (кальдера Нидерг аузенского леса), имело место поднятие игнимбрито в дацинтого до кварц-л атитного состава. Во время позд невулканиеской фазы гидротермальны е растворы привели к о бразованию руд ртути, меди, урана и прочего.
Со временем наблюдае тся общее понижение с одержания окислов кремния и выб рошенного объема магм.
Кальдера Наге, как и др угие кисдые вулканич еские породы области Саар-Haг e, связаны, вероятно, с батолитам и пфальцской седлови ны зоны бассейна Саар-Наге.
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References
Abassian, A.: Beitrag zur Petrographie und Geochemie der Effusiva und der Bärweiler Intrusion in der Nahe-Mulde (Saar-Nahe-Becken, SW-Deutschland. - Mitt. Pollichia,67, 68–134, Bad Dürkheim, 1979.
Andres, J.: Geologische und geophysikalische Untersuchungen im Saar-Nahe-Trog. - Erdöl und Kohle,11, 441–450, 1958.
Atzbach, O.: Geologische Karte von Rheinland-Pfalz, 1∶25 000, Blatt Sobernheim (6211), Erläuterungen, 82 p., Mainz, 1980.
Bailey, R. S., Dalrymple, G. B. &Lanphere, M. A.: Volcanism, Structure and Geochronology of Long Valley Caldera, Mono County, California. - J. Geophys. Res.,81, 725–744, 1976.
Boy, J. &Fichter, J.: Zur Stratigraphie des Saarpfälzischen Rotliegenden (? Oberkarbon - Unterperm; SW-Deutschland). - Z. dt. geol. Ges.,133, 607–642, 1982.
Buntebarth, G.: Zur Paläogeothermie im Permokarbon der Saar-Nahe-Senke. - Z. dt. geol. Ges.,134, 211–223, Hannover, 1983.
Eigenfeld, F. &Schwab, M.: Zur tektonischen Stellung des Permosilesischen subsequenten Vulkanismus in Mitteleuropa. - Geol. Wissenschaften,2, 115–137, 1974.
Falke, H.: Das Rotliegende des Saar-Nahe-Gebietes. - Jber. u. Mitt. oberrheinischer geol. Ver., N. F.,56, 35–51, 1974.
— &Kneuper, G.: Das Karbon in limnischer Entwicklung. - Compte rendu, septieme congres international de stratigraphie et de geologie de Carbonifere, Krefeld, august 23–28, 1971,1, 49–67, 1972.
Geib, K. H.: Geologische Karte von Rheinland-Pfalz, 1∶ 25 000, Blatt Waldböckelheim (6112), Erläuterungen. - 146 p., Mainz, 1973.
Göpel, C.: Mineralogische und geochemische Untersuchungen am Vulkanitkomplex des Bauwaldes/Saar-Nahe-Gebiet. - Unpublished Diplomathesis, 69 p. University of Mainz, 1977.
Habicht, H.: Die permokarbonischen Aufschlussbohrungen der Nahe-Senke, des Mainzer Beckens und der Zweibrücker Mulde. - Z. dt. geol. Ges.,115, 631–649, 1966.
Häfner, F.: Die basischen Vulkanite des Oberrotliegenden zwischen Alzey und Odernheim (Saar-Nahe-Gebiet), ein Beitrag zu ihrer Geologie, Petrographie und Geochemie.
—, Mitt. Pollichia,66, 25–89, Bad Dürkheim, 1978.
Heim, D.: Über den „Hygrophyllit“ im Rotliegenden des Saar-Nahe-Gebietes, ein Beitrag zur Diagenese pyroklastischer Gesteine. - Contr. Mineral. Petrol.,32, 149–164, 1971.
Irvine, T. N. &Barragar, W. R. A.: A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. - Can. J. Earth Sci.,8, 538–548, 1971.
Jung, D.: Die Mineralassoziationen der Palatinite und ihrer Aplite. - Ann. univ. saraviensis,5, 1–130, 1967.
Krupp, R.: Die Geologie des Moscheilandsberg-Vulkankomplexes (Pfalz) und seiner Erzvorkommen. - Mitt. Pollichia,69, 6–26, Bad Dürkheim, 1981.
Lippolt, H. J. &Raczek, I.: Isotopische Altersbestimmungen an vulkanischen Biotiten des Saar-Nahe-Perm. - Fortschr. Mineral.,57 (Beih. 1), p. 87, 1979.
- &Hess, J. C.: Isotopic evidence for the stratigraphic position of the Saar-Nahe-Rotliegend volcanism 1.40Ar/40K and 40Ar/30Ar investigations.- N. Jb. Geol. Paläont. Mh., 713–730, 1983.
Lohmeyer, U.: Tektonische und Petrographische Untersuchungen am Rhyolith-(Quarzporphyr)Massiv von Bad Kreuznach. - Unpublished Doctorthesis, 96 p., University of Mainz, 1969.
Lorenz, V.: Zur Altersfrage des Kreuznacher Rhyolites unter besonderer Berücksichtigung der Stratigraphie und Ü berschiebungstektonik in seiner südlichen Umrandung (Saar- Nahe-Gebiet, SW-Deutschland). - N. Jb. Geol. Paläont. Abh.,142, 139–164, 1973.
- Die Pyroklastika des Permischen Saar-Nahe-Beckens. - Kurzfassungen der Vorträge und Teilnehmerverzeichnis, 64th annual meeting, Geologische Vereinigung, Feb. 28 to march 2nd, 1974, Bochum, 1974.
- &Nicholls, I. A.: The Permocarboniferous Basin and Range Province of Europe, an Application of Plate Tectonics. - In: H. Falke (Ed.), The Continental Permian in Central, Southwest, and South Europe, 313》-342, 1976.
Miyashiro, A.: Volcanic Rock Series in Island Arcs and Active Continental Margins. - Amer. J. Sci.,274, 321–355, 1974.
Negendank, J.: Der Paläorhyolith auf dem Leisberg bei Schlossböckelheim und seine geologische Umgebung. - Abh. Hess. L. Amt Bodenforschung,60, 276–282, 1971.
Nicholls, I. A. &Lorenz, V.: Origin and Crystallization History of Permian Tholeiites from the Saar-Nahe Trough, SW-Germany. - Contr. Mineral. Petrol.,40, 327–344, 1973.
Nickel, K.: Magma Mixing as the Probable Origin of Some Permian Volcanic Rocks of the Saar-Nahe-Basin (SW-Germany). - Geol. Rdsch.,70, 1164–1176, 1981.
Ree, C.: Die Eruptivgesteine des Lembergs (Nahe Bergland) und ihre Lagerungsverhältnisse. - Mainzer geowiss. Mitt.,1, 122–136, 1972.
Schäfer, A.: Sedimenttransport im Permokarbon des Saar-Nahe-Beckens (Oberkarbon und Unterrotliegendes) — Konsequenz für die Entwicklung des Ablagerungsraumes. Z. dt. geol. Ges.,131, 815–841, 1980.
Self, S. &Sparks, R. S. J.: Characteristics of widespread pyroclastic deposits formed by the interaction of silicic magma and water. - Bull. Volcanol.,41, 196–212, 1978.
Smith, R. L.: Ash Flows. - Geol. Soc. Amer. Bull.,71, 795–842, 1960.
-Smith, R. L. f C. A. Anderson (Eds.), Studies in Volcanology. - Geol. Soc. Amer. Mem.,116, 613–662, 1968.
Sparks, R. S. J., Wilson, L. &Hulme, G.: Theoretical modelling of the generation, movement and emplacement of pyroclastic flows by column collapse. - J. Geophys. Res.,83, 1727–1739, 1978.
— &Walker, G. P. L.: The significance of vitric-enriched air-fall ashes and crystalenriched ignimbrites. - J. Volcanol. Geotherm. Res.,2, 329–341, 1977.
— &Wilson, L.: A model for the formation of ignimbrite by gravitational column collapse. - J. Geol. Soc. London,132, 441–452, 1976.
Strack, D. &Stapf, K.: atIst der Kreuznacher Sandstein des Rotliegenden äolisch oder fluviatil entstanden?. - Geol. Rdsch.,69, 892–921, 1980.
Teichmüller, M., Teichmüller, R. &Lorenz, V.: Inkohlung und Inkohlungsgradienten im Permokarbon der Saar-Nahe-Senke. - Z. dt. geol. Ges.,134, 153–210, Hannover, 1983.
Theuerjahr, A. K.: Geochemisch-Petrologische Untersuchungen an jungpaläozoischen Rhyolithen des Saar-Nahe-Gebietes. - Unpublished Doctorthesis, 86 p., University of Mainz, 1973.
Vinx, R.: Die Gesteine der Lembergintrusion/Nahebergland, ein Beitrag zum Verständnis des permischen Vulkanismus des Saar-Nahe-Beckens (SW-Deutschland). Doctorthesis, 121 p., University of Hamburg, 1974.
Wagner, W.: Geologische Karte von Hessen, 1∶25 000, Blatt Wöllstein-Kreuznach, mit Erläuterungen, 116 p., 1926
Walker, G. P. L.: Characteristics of two phreatoplinian ashes, and their water-flushed origin. - J. Volcanol. Geotherm. Res.,9, 395–407, 1981.
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Krupp, R. The Nahe Caldera — A resurgent Caldera in the permocarboniferous Saar Nahe basin, SW-Germany. Geol Rundsch 73, 981–1005 (1984). https://doi.org/10.1007/BF01820884
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