Geosynklinaler Vulkanismus in den oberen penninischen Decken Graubündens (Schweiz)

Zusammenfassung

Die oberpennimsche Platta-Decke im südöstlichen Graubünden (Schweiz) wird im wesentlichen aus Ophiolithen aufgebaut. Daneben finden sich die zugehörigen Sedimente, d. h. Radiolarite, Kalk- bis Kieselschiefer sowie flyschartige Mergelund Tonschiefer, deren Alter zwischen oberem Jura und Kreide liegt. Unter Ophiolithen verstehen wir Gesteine, die als basische bis ultrabasische Magmen, an Bruchund Schwächezonen gebunden, meist in die wenig mächtigen unverfestigten Tiefseesedimente eines eugeosynklinalen Ablagerungsraumes eindrangen.

So handelt es sich bei diesen alpinen Ophiolithen um ehemalige Basalte, Peridotite, Pyroxenite und Gabbros. Für diese Vorkommen trifft auch die TrilogieSteinmanns (1926) zu, jedoch konnten keine Primärkontakte zwischen ultrabasischen und basischen Ophiolithen erkannt werden. Mögliche Kontakte wurden durch eine intensive Schuppentektonik, deren Abscherungshorizont meist mit Serpentinmassen ausgefüllt sind, vollkommen verwischt. Ferner wurden diese Ophiolithe während der alpinen Gebirgsbildung schwach metamorph überprägt.

Bedingt durch die Vielfalt dieser Probleme, wollen wir die ultrabasischen Glieder weglassen. Vergleiche mit einigen gut bearbeiteten Beispielen submariner Basalte (Monti Iblei, Sizilien und Quadra Island, Britisch Kolumbien) ließen innerhalb der einzelnen Platta-Schuppen Abfolgen submariner basischer Extrusionen und Intrusionen erkennen: Basal-Breccien, Pillow-Laven, Pillow-Breccien (jetzt Meta-Hyaloklastit-Breccien) und Meta-Hyaloklastite s. str.

Petrographisch handelt es sich bei diesen Vulkaniten heute natürlich um Diabase, die sowohl einen basaltischen als auch spilitischen Chemismus besitzen.

Vom Hangenden zum Liegenden läßt sich innerhalb der Platta-Decke in den Gesteinen eine fortschreitende metamorphe Überprägung vom anchimetamorphen zum epimetamorphen Bereich verfolgen.

Die guten Aufschlußverhältnisse erlaubten, je nach dem Grad der Metamorphose, Veränderungen der ursprünglichen Vulkanitstrukturen zu erkennen. So konnten Pillow-Laven, Breccien und Meta-Hyaloklastite durch den „Grünschiefer-Fazies-Bereich“ hindurch bis in den Bereich der „Prasinitisierung“ verfolgt werden. Dies brachte eine gewisse Klärung in die Problematik der „alpinen Grünschiefer“.

Mit Hilfe der Vulkanitstrukturen, der vulkanischen Abfolgen und der Sedimente, konnte die Schuppentektonik innerhalb der Platta-Decke weitgehend geklärt werden.

Abstract

The upper-penninic Platta-Decke located in the south-east part of Grisons (Switzerland) consists essentially of ophiolites. These rocks are associated with upper-jurassic radiolarites, cherts and limestones as well as lower-cretaceous flysch-like calcareous shales and schists.

Ophiolites are defined as ultrabasic and basic magmas that intruded thin and unconsolidated deep-sea sediments of a eugeosyncline. They were originally basalts, periodotites, pyroxenites and gabbros. These volcanic sequences conform to the “trilogy” proposed bySteinmann (1926), although we could not find primary contacts between ultrabasic and basic ophiolites. The contacts are masqued by the effect of imbricate thrust-sheets where the tectonic contact zones are now filled with serpentinites.

In addition all the ophiolites were transformed into true greenschists during the alpine metamorphism.

Only the basic submarine volcanics will be discussed and described in this work. Comparisons with some well studied examples of submarine basalts (Monti Iblei, Sicily and Quadra Island, British Columbia) gave us the key to recognize in the Platta-Decke equivalent suites of sills, flows, pillow-lavas, pillow-breccias and meta-hyaloclasites.

Petrographically all these rocks are now diabases with a basaltic or spilitic chemical composition.

Within the Platta-Decke we can recognize from the top to the botton a sequence which starts with anchimetamorphic and continues into epimetamorphic rocks.

The clear outcrops allowed us to distinguish the original volcanic structures where the intensity of metamorphism had not destroyed them. Thus we could follow the gradual transition from pillow-lavas and meta-hyaloclastites s. l. through the greenschist-facies into the facies of prasinitisation. These observations contributed significantly to the understanding of the alpine greenschists. By thorough investigations of structures and sequences of the eugeosynclinal volcanic and associated sediments, it was possible to demonstrate the structural relationships within the Platta-Decke.

Résumé

La nappe pennique supérieure du Platta dans les Grisons (Suisse) est formée essentiellement d'ophiolithes. Ces roches s'associent étroitement à des sédiments, tels que radiolarites, cherts, schistes calcaires (calcschistes) du Jurassique supérieur, schistes marneux et argileux et quelques microbrèches, qui semblent représenter les avant-coureurs du flysch crétacé. Par ophiolithes nous entendons les produits de magmas basiques et ultrabasiques liés à des zones de fracture et de faiblesse et qui la plupart du temps se sont insérés dans les sédiments géosynclinaux peu épais et encore meubles. Il s'agit donc d'anciens basaltes, péridotites, pyroxénites et gabbros. La trilogie deSteinmann (1926) y est aussi vérifiée, mais des contacts primaires entre ophiolithes basiques et ultrabasiques n'ont pu être reconnus. De possibles contacts ont été détruits par un écaillage intense, dont les horizons de décollement sont remplis de serpentinites. De plus, ces ophiolithes ont été légèrement métamorpbisées lors de l'orogénèse alpine. La multiplicité et la complexité de ces problèmes étant si grandes, nous écarterons les membres ultrabasiques. Des comparaisons avec des exemples soigneusement étudiés de basaltes sous-marins (Monti Iblei, Sicile et Quadra Island, Colombie britannique) ont permis de reconnaître à l'intérieur des écailles du Platta des cycles d'extrusions et d'intrusions basiques sous-marines: brèches de base, lave en coussins, brèches en coussins (maintenant des brèches méta-hyaloclastiques) et des méta-hyaloclastites s. l. Du point de vue pétrographique, ces volcanites sont naturellement des diabases possédant un chimisme basaltique aussi bien que spilitique. La sollicitation métamorphique dans la nappe passe progressivement du degré anchimétarnorphique au toit à un degré épimétamorphique vers la base. Les conditions favorables d'affleurement ont permis de suivre, correspondant à leur degré de métamorphisme, les changements opérés dans les structures volcaniques primitives. Ainsi les laves en coussins, les brèches et les méta-hyaloclastites traversent le « domaine faciel des schistes verts » pour atteindre celui de la « prasinitisation ».Ceci a jeté quelque lumière sur le problème des « schistes verts alpins ». L'étude des structures volcaniques, des cycles et des sédiments, a permis de débrouiller en grande partie l'écaillage tectonique à l'intérieur de cette nappe du Platta.

Краткое содержание

Верхний пеннинский п окров Платта в юго-вос точной части Граубюнден состоит гл. обр. из офио литов. На ряду с ними обнаруживаются соот ветствующие осадочные породы, т. е. р адиолариты, известко вые и кремнистые сланцы, а также флишеп одобные мергелиево-г линистые сланцы верхнеюрског о и мелового возраста. А втор определяет офио литы, как породы, которые, связанные с з онами разломов и осла блений, проникли в виде основных и ультраосн овных магм в глубоков одные осадки евгеосинклин альной области осадконакоп ления. По мнению автор а, офиолиты образовались из базальтов, перидот итов, пироксенитов и г аббро. Автор сопоставляет офиолиты с некоторым и хорошо исследованн ыми подводными базальта ми (Mt. Iblei, Sizilien; Quadra, Island; Kolumbien). В них наблюдаю тся последовательности подводных основных э кструзий и интрузий, (бааальные брекчии, Pillow-Lava, Pillow-Breccien, Meta-Hyaloklastit)