Zusammenfassung
Die Schwazer Augengneise (Kellerjoch-Gneise) und die Steinkogelschiefer wurden petrographisch und geochronologisch untersucht. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise zeigen eine prograde Metamorphose der Amphibolitfazies. Sie liegen auf den schwächer metamorphen Innsbrucker Quarzphylliten und unter den ebenfalls schwächer metamorphen Gesteinen der Grauwackenzone, nördlich der westlichen Hohen Tauern (Tirol, Salzburg, Österreich). Aufgrund des kombinierten Compston-Jeffery- und Nicolaysen-Diagramms ist das Sedimentationsalter des Eduktes der Steinkogelschiefer 540 Mio. Jahre. Das Alter der Platznahme des Eduktes der Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich 425 Mio. Jahre. Eine kaledonische Metamorphose ist nicht nachweisbar.
Die herzynische Metamorphose verursachte sowohl in den Schwazer Augengneisen als auch in den Steinkogelschiefern eine vollständige Sr-Homogenisierung im Gesamtgestein. Die Rb-Sr-Isochrone der Schwazer Augengneise ergibt ein Alter von 322±24 Mio. Jahren bei einem Sr87/Sr86-Isotopenverhältnis von 0.7180±0.0024. Die Rb-Sr-Isochrone der Steinkogelschiefer definiert ein Alter von 347±30 Mio. Jahren, bei einem Sr87/Sr86-Verhältnis von 0.7150±0.0021. Die herzynischen Phengite aus den Schwazer Augengneisen ergeben mit der Rb-Sr-Methode ein Abkühlungsalter von 273 bzw. 260 Mio. Jahren. Die K-Ar-Phengit- und Muscovitalter sind Mischalter, welche zwischen dem Alter der herzynischen und dem der frühalpinen Metamorphose liegen. Das frühalpine Ereignis wird durch Rb-Sr-Biotitalter um 90 Mio. Jahre erfaßt. Dieses Alter entspricht dem Zeitpunkt der Abkühlung der Gesteine unter 300 °C vor dem frühalpinen Deckenschub.
Die K-Ar-Alter der Biotite sind geologisch nicht interpretierbar, da sie Ar-Überschuß zeigen.
Die Überlagerung der Innsbrucker Quarzphyllite durch die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich das Ergebnis eines herzynischen Deckenbaus. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise könnten daher nicht zur mittelostalpinen Deckeneinheit gehören, sondern tektonisch gesehen, Teil des unterlagernden unterostalpinen Innsbrucker Quarzphyllites sein.
Abstract
Petrology and geochronology of the Schwazer Augengneis (Kellerjochgneis) and of the Steinkogelschiefer north of the western Tauern Window have been investigated. The Steinkogelschiefer are garnet-mica schists, the Schwazer Augengneis is an orthoaugengneiss. Both rock units show a prograde metamorphism of the amphibolite facies and are interbedded between the Innsbrucker Quarzphyllite and the Grauwackenzone. The Innsbrucker Quarzphyllite and the rocks of the Grauwackenzone clearly show in respect to the Schwazer Augengneis and the rocks of the Steinkogelschiefer unit a lower metamorphic grade of the greenschist facies. From combined Compston-Jeffery- and Nicolaysen-diagrams the age of the sediments from which the mica schists of the Steinkogelschiefer unit derives is 540 m. y. The age of the intrusion of the magma from which the Schwazer orthoaugengneis later originated is probably 425 m. y. A Caledonian metamorphism could not be demonstrated by radiometry. In the Schwazer Augengneis as well as in the paragneisses of the Steinkogelschiefer unit a complete Sr-homogenisation was produced by the hercynian metamorphism. An age of 322±24 m. y. and a Sr87/Sr86-ratio of 0.7180±0.0024 result from a Rb-Sr-Isochrone of the Schwazer Augengneis. The RbSr-Isochrone of the Steinkogelschiefer defines an age of 347±30 m. y. and a Sr87/Sr86-ratio of 0.7150±0.0021. From the Rb-Sr-method a cooling age of 273 and 260 m. y. is established for the phengites from the Schwazer Augengneis.
K-Ar-ages of the muscovites and of the phengites are mixed ages between the hercynian and that of the eoalpine metamorphism. The eoalpine metamorphism is dated by the Rb-Sr-age of the biotites (90 m. y.). This age corresponds to the cooling of the rocks below a temperature of 300 °C before the eoalpine nappe transport.
K-Ar-ages of the biotites show excess argon and are therefore from a geological point of view meaningless. From petrological and geochronological data it cannot be demonstrated that the tectonic position of the Schwazer Augengneis and of the Steinkogelschiefer unit on the top of the Innsbrucker Quarzphyllit and under the Grauwackenzone is due to the alpine nappe transport.
From a tectonic point of view, the Steinkogelschiefer and the Schwazer Augengneis therefore probably belongs to the middle austroalpine unit of the Innsbrucker Quarzphyllit.
Résumé
Les gneiss oeillés de Schwaz (Kellerjochgneise) et les schistes de Steinkogel ont été étudiés par voie pétrographique et géochronologique.
Tous deux montrent une métamorphose progradée du facies amphibolite. Ils reposent sur la série moins métamorphique des »Innsbrucker Quarzphyllit« et sous la Zone des grauwackes, également peu métamorphiques, au nord des »Hohe Tauern« occidentales Tyrol, Salzbourg, Autriche).
Selon le diagramme combiné Compston-Jeffery et Nicolaysen l'âge de la sédimentation des schistes de Steinkogel est de 540 Mio. ans. L'âge de la sédimentation des gneiss oeillés de Schwaz est probablement 425 Mio. ans. Un métamorphisme calédonien ne peut être démontré.
Le métamorphisme hercynien a causé — tant dans les gneiss oeillés de Schwaz que dans les schistes de Steinkogel — une homogénisation complète du Sic. L'isochrone RB/Sr des gneiss oeillés de Schwaz indique une âge de 322±24 Mio. ans et un rapport Sr87/Sr86 de 0.7180±0.0024.
L'isochrone Rb/Sr des schistes de Steinkogel indique un âge de 347±30 Mio. et un rapport Sr87/Sr86 de 0.7150±0.0021. Les phengites hercyniennes dans les gneiss oeillés de Schwaz indiquent, selon la méthode Rb/Sr, un âge de refroidissement de 273 et 260 Mio. ans. Les âges K/Ar de la phengite et la muscovite sont des âges mixtes compris entre celui du métamorphisme hercynien et celui du métamorphisme évalpin.
L'éveénement éoalpin est évalué à 90 Mio. ans (Rb/Sr-biotite). Cet âge correspond au moment du refroidissement des roches en-dessous de 300 °C avant al poussée des premières nappes alpines.
Les âges K-Ar des biotites ne peuvent pas être interpretés géologiquement étant donné pu'ils montrent un excès d'Ar.
Le recouvrement de l'»Innsbrucker Quarzphyllit« par les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz est probablement le résultat d'une tectonique hercynienne. Il en résulte que les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz ne pourraient pas faire partie de l'ensemble de la nappe austroalpine moyenne, mais vus tectoniquement, être une partie de la nappe austroalpine inférieure sous-jacente de l'»Innsbrucker Quarzphyllit«.
Краткое содержание
Пробели петрографические и геохронологические исследования глазкового гнейса Шваца (Kellerjoch-Gneise) и сланца Steinkogel. Обе эти породы проявляют прогрессирующийся метаморфизм амфиболитового фация. Они залегают на слабо метаморфищированны х иннсбрукских кварц-филлитах под — также слабо метаморфизированны ми породами зоны граувакков, севернее западного В ысокого Тауерна (Тироль, Зальцбург, Австрия). На основании комбинированных диа грамм Comston-Jeffery и Nicolaysen'a возраст осадочных по род, из которых образо вался слюдяной аспидный сл анец SteinKogel'a, определяют в 540 миллион ов лет. Возраст интруд ированной магмы, из которой образовался глазков ый ортогнейс Шваца, со ставляет, вероятно, 425 миллионов л ет. Метаморфизм каледон ского возраста доказ ать здесь не удалось.
При герцинском метам орфизме имела место п олная гомогенизация строн ция в названных породах. Изохрона руб идия-стронция для гла щковых гнейсов указывает на возраст в 322±24 миллионов лет при соотношении изотопо в стронция Sr87/Sr8b 0,7180±0,0024.
Соответствующая изо хрона в сланцах Steinkogel'a опр еделяет возраст в 347±30 миллионо в лет при соотношении и зотопов стронция в 0,7150± 0,0021. Возраст охлаждения герцинских фенгитов из глазкового гнейса по рубидию-стронцию дае т цифру в 273–260 миллионов лет. Возрас т фенгита и мусковита, определенный методо м калия-аргона, лежит между герцинск им и ранне-альпийским метаморфизмом. По био титам, исследо ванным методом рубид ия-стронция, ранне-аль пийское событие разыгралось 90 миллионов лет тому назад. Этот во зраст соответствует времени охлаждения пород до т емпературы ниже 300° С, что имело мес то до ранне-альпийско го надвига кровли.
Возраст биотита по ка лиёаргону не поддает ся геологической интер претации, т. к. здесь наблюдается избыток аргона.
Перекрытие иннсбрук ских кварц-филлитов с ланцем Steinkogel'a и глазковыми гнейсам и Шваца является, вероя тно, следствием образ ования герцинского покрова. Обе эти по роды не могут принадл ежать восточно-альпи йскому чехлу, но являются, с те ктонической точки зрения, частью п одстилающего нижне-восточно-альпи йского иннсбрукског о кварцфиллита.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Literaturverzeichnis
Ackermand, D. &Morteani, G.: Der Chemismus der Granate, Chlorite, Biotite und Turmaline in den Steinkogelschiefern (Land Salzburg, Österreich). Ein Beitrag zur geologischen Geschichte des Mittelostalpins. - N. Jb. Geol. Palä ont. Abh.,154 (3), 367 bis 385, 1977.
Aldrich, L. T., Davis, G. L., Tilton, G. R. &Wetherill, G. W.: Radioactive ages of minerals from the Brown Derby Mine and the Quartz Creek granite near Gunnison, Colorado. - J. Geophys. Research,61, 215–235, 1956.
Angenheister, G., Bögel, H. &Morteani, G.: Die Ostalpen im Bereich einer Geotraverse vom Chiemsee bis Vicenza. N. Jb. Geol. Paläont. Abh.,148, 50–137, 1975.
Arnold, A.: On the History of the Gotthard Massif (Central Alps, Switzerland). - Eclogae Geol. Helv.,63, 29, 1970.
Borsi, S., Del Moro, A., Sassi, F. P. &Zirpoli, G.: Metamorphic evolution of the austridic rocks to the South of the Tauern Window (Eastern Alps). Radiometric and geopetrologic data. - Mem. Soc. Geol. Ital.,12, 549–571, 1973.
Brewer, M. S.: K/Ar age studies in the Eastern Alps. - The Oberostalpinendecke of Kärnten. - Unpubl. Diss., Oxford, 1970.
Brooks, C.:Hart, S. R. &Wendt, I.: Realistic Use of Two-Error Regression Treatments as Applied to Rubidium-Strontium Data. - Rev. of Geophys. and Space Phys.,10, 551–577, 1972.
Compston, W. &Jeffery, P. M.: Metamorphic chronology by the rubidium-strontium method. - Ann. N. Y. Acad. Sci.,91, 185–191, 1961.
Compston, W. &Pidgeon, R. T.: Rubidium - Strontium Dating of Shales by the Total - Rock Method. - J. Geophys. Research,67, 3493–3502, 1962.
Degens, E. T.: Geochemie der Sedimente. - Ferdinand Enke Verlag Stuttgart, 1968.
Evans, B. W.: Applikation of a Reaktion-rate Method to the Breakdown Equilibria of Muscovite and Muscovite Plus Quartz. - Am. J. Sci.,263, 647–667, 1965.
Faure, G. &Powell, J. L.: Strontium Isotope Geology. Minerals, Rocks and Inorganic Materials. - Springer-Verlag, 1972.
Frank, W., Klein, P., Nowy, W. &Scharbert, S.: Die Datierung geologischer Ereignisse im Altkristallin der Gleinalpe (Steiermark) mit der Rb/Sr-Methode. - TMPM Tschermaks Min. Petr. Mitt.,23, 191–203, 1976.
Gebauer, D. &Grünenfelder, M.: Vergleichende U/Pb- und Rb/Sr-Altersbestimmungen im bayrischen Teil des Moldanubikums (abstract).- Fortschr. Mineral.,50, 1973.
Grauert, B. &Arnold, A.: Deutung diskordanter Zirkonalter der Silvrettadecke und des Gotthardmassivs (Schweizer Alpen). - Contr. Mineral. and Petrol.,20, 34–56, 1968.
Grauert, B.: Die Entwicklungsgeschichte des Silvretta-Kristallins auf Grund radiometrischer Altersbestimmungen. - Diss. Univ. Bern, 1–166, 1969.
Grauert, B., Hänny, R. &Soptrajanova, G.: Age and Origin of Detrital Zircons from the Pre-Permian Basements of the Bohemian Massif and the Alps. - Contr. Mineral. and Petrol.,40, 105–130, 1973.
Grauert, B., Hänny, R. &Soptrajanova, G.: Geochronology of a Polymetamorphic and Anatectic Gneis Region: The Moldanubicum of the Area Lam - Deggendorf, Eastern Bavaria, Germany. - Contr. Mineral. and Petrol.,45, 37–63, 1974.
Gwinner, M. P.: Geologie der Alpen. - 477 S.; Stuttgart, Schweizerbart'sche Verl.-Buchh., 1971.
Hamilton, E. I.: The isotopic composition of strontium in Atlantic Ocean water. - Earth Plan. Sci. Letters,1, 435–436, 1966.
Harre, W., Kreuzer, H., Lenz, H., Müller, P., Wendt, I. &Schmidt, K.: Rb/Sr- und K/Ar-Altersbestimmungen an Gesteinen des Ötztalkristallins (Ostalpen). - Geol. Jb.,86, 797–826, 1968.
Hawkesworth, C. J., Waters, D. &Bickle, M. J.: Plate Tectonics in the Eastern Alps. - Earth and Planetary Science Letters,24, 405–413, 1974.
Hawkesworth, C. J.: Rb/Sr Geochronology in the Eastern Alps. - Contrib. Mineral. and Petrol.,54, 225–244, 1976.
Hedge, C. E. &Walthall, F. G.: Radiogenic Strontium 87 as and index of geologic processes. - Science,140, 1214–1217, 1963.
Heinisch, H. &Schmidt, K.: Zur kaledonischen Orogenese in den Ostalpen. - Geol. Rundschau,65, 2, 459–482, 1976.
Hoschek, G.: Untersuchungen zum Stabilitätsbereich von Chloritoid und Staurolith. - Contrib. Mineral. and Petrol.,14, 123–162, 1967.
Hunziker, C. J.: Rb-Sr-Altersbestimmungen aus den Walliser Alpen, Hellglimmer- und Gesamtgesteinsalterswerte. - Eclogae geol. Helv.,62, 527–542, 1969.
Hunziker, C. J.: Polymetamorphism in the Monte Rosa, Western Alps. - Eclogae geol. Helv.,63, 151–161, 1970.
Jäger, E.: Rb-Sr-age determinations on micas and total rocks from the Alps. - J. Geophys. Research,67, 5293–5306, 1962.
Jäger, E., Niggli, E. &Wenk, E.: Rb-Sr-Altersbestimmungen an Glimmern der Zentralalpen.- Beitr. Geol. Karte Schweiz. N. F.,134, 1–67, 1967.
Jäger, E.: The Evolution of the Central and West European Continent. - (im Druck).
Köppel, V. &Grünenfelder, M.: A study of inherited and newly formed zircons from paragneisses and granitised sediments of the Strona-Ceneri-Zone (Southern Alps). - Schweiz. mineral. petrogr. Mitt.,51, 385–409, 1971.
Köppel, V.: Isotopic U-Pb Ages of Monazites and Zircons from the Crust-Mantle Transition and Adjacent Units of the Ivrea and Ceneri Zones (Southern Alps, Italy). Schweiz. mineral. petrogr. Mitt.,51, 385, 1974.
Miller, D. S., Jäger, E. &Schmidt, K.: Rb-Sr-Altersbestimmungen an Biotiten der Raibler-Schichten des Brenner Mesozoikums und am Muskovitgranitgneis von Vent (Ötztaler Alpen). - Eclogae geol. Helv.,60, 537–541, 1967.
Morauf, W.: K/Ar ages from the Kor- and Saualpe, SE — Austria. — ECOG V, Pisa/Italy, (abstracts), 1977.
Nicolaysen, L. O.: Graphic interpretation of discordant age measurements of metamorphic rocks. - Ann. New York Acad. Sci.,91, 198–206, 1961.
Niggli, P.: Zur Deutung der Eruptivgesteinsanalysen aufgrund der Molekularwerte. - Schweiz.-mineral. petrogr. Mitt.,7, 116–133, 1927.
Oxburgh, E. R., Lambert, R. St. J., Baadsgaard, H. &Simons, J. G.: Potassium argon age studies across the south-east margin of the Tauern Window, the Eastern Alps. - Verh. Geol. B-A., Wien, 17–33, 1966.
Pettijohn, F. J.: Sedimentary Rocks. - Harper & Brothers, New York, 1957.
Peucat, J. J.: Geochronology of glaocophane schists from the Ile de Groix, South Brittany — France. — ECOG V, Pisa/Italy (abstract), 1977.
Pidgeon, R. T., Köppel, V. &Grünenfelder, M.: U-Pb isotopic relationships in zircon suites from a para and orthogneisses from the Ceneri Zone, Southern Switzerland. - Contr. Mineral. and Petrol.,26, 1–11, 1970.
Purdy, J. W. &Jäger, E.: K-Ar ages on rock-forming minerals from the Central Alps. - Mem. Ist. Geol. Min. Univ. Padova,30, 1–30, 1976.
Rama Murthy, V. &Beiser, E.: Strontium isotopes in ocean water and marine sediments. - Geochim. et Cosmochim. Acta,32, 1121–1126, 1968.
Satir, M.: Rb-Sr-Altersbestimmungen an Glimmern der westlichen Hohen Tauern: Interpretation und geologische Bedeutung.- Schweiz. mineral. petrogr. Mitt.,54, 213 bis 228, 1974.
Satir, M.: Die Entwicklungsgeschichte der westlichen Hohen Tauern und der südlichen Ötztalmasse aufgrund radiometrischer Altersbestimmungen. - Mem. Ist. Geol. Min. Univ. Padova,30, 1–84, 1975.
Satir, M.: Rb-Sr- und K-Ar-Altersbestimmungen an Gesteinen und Mineralien des südlichen Ötztalkristallins und der westlichen Hohen Tauern. - Geol. Rundschau,65, 2, 394–410, 1976.
Satir, M. &Morteani, G.: P-T-Conditions of the High-Pressure Hercynian Event in the Alps as deduced from Petrological, Rb-Sr and O18/O16 Data on Phengites (Schwazer Augengneise, Eastern Alps, Austria). - im Druck.
Satir, M.,Friedrichsen, H. &Morteani, G.: O18/O16- and D/H-study of the Minerals of the Steinkogelschiefer and Schwazer Augengneise (Salzburg/Austria). - in prep.
Schmidegg, O.: Geologische Aufnahmen 1956 auf der Umgebungskarte von Innsbruck 1∶25 000. - Verh. Geol. B. A. Wien,1957, 76–77, 1957.
Schmidt, K., Jäger, E., Grünenfelder, M. &Grögler, N.: Rb-Sr- und U-Pb-Altersbestimmungen an Proben des Ötztalkristallins und des Schneeberger Zuges. - Eclogae geol. Helv.,60, 529–536, 1967.
Schramm, J. M.: Über die Verbreitung epi- und anchimetamorpher Sedimentgesteine in der Grauwackenzone und in den nö rdlichen Kalkalpen (Österreich), ein Zwischenbericht. - Geol. Paläontol. Mitt. Innsbruck, 2, 3–20, 1977.
Schönlaub, H. P. &Scharbert, S.: The Early History of the Eastern Alps. - (im Druck)
Streckeisen, A.: To each plutonic rock its proper name. - Earth-Science Reviews,12, 1–33, 1976.
Tollmann, A.: Ostalpensynthese. Wien, Deuticke, 1963.
Tollmann, A.: Geologie von Österreich, Band I, Wien, Deuticke, 1977.
Tuttle, O. F. &Bowen, N. L.: Origin of Granite in the Light of Experimental Studies in the System NaAlSi3O8-KAlSi3O8-SiO2-H2O. - Geol. Soc. Am. Mem., no. 74, 1958.
Velde, B.: Si+4 content of natural phengites. - Contrib. Mineral and Petrol.,14, 250–258, 1967.
Voll, G.: Klastische Mineralien aus den Sedimentserien der Schottischen Highlands und ihr Schicksal bei aufsteigender Regional- und Kontaktmetamorphose. - Habilitationsschrift, Technische Universität Berlin, 1–207, 1969.
Wedepohl, K. H.: Handbook of Geochemistry, Vol. I. - Springer Verlag, Heidelberg, Berlin, 1969.
Winkler, H. G. F.: Petrogenesis of Metamorphic Rocks. Springer-Verlag, New York, Heidelberg, Berlin, 1974.
Wüthrich, H.: Rb-Sr-Altersbestimmungen am alpin metamorph überprägten Aar-Massiv.45, 875–971, 1965.
Zwart, H. J.: The duality of orogenic belts. - Geol. Mijnbouw,46, 283–309, 1967.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Satir, M., Morteani, G. Kaledonische, herzynische und alpidische Ereignisse im Mittelostalpin nördlich der westlichen Hohen Tauern, abgeleitet aus petrographischen und geochronologischen Untersuchungen. Geol Rundsch 68, 1–40 (1979). https://doi.org/10.1007/BF01821120
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01821120