Aus dem Institut für Mineralogie -Kristallographie und Petrologie der Universität Graz

Zum Chemismus der Badstubbrekzie im Unterkarbon von Nötsch in Kärnten.

Von Thilo TEICH 
Mit 1 Tabelle

Zusammenfassung : 

In der vorliegenden Untersuchung kann an Hand von chemischen Analysen der Nachweis erbracht werden, daß es sich bei der Badstubbrekzie, die nach der gängigen Literatur dem Unterkarbon von Nötsch zugerechnet wird, um einen Meta-Tholeiit handelt. Der zum Vergleich herangezogene Nötscher Amphibolit zeigt die gleiche chemische Zusammensetzung wie die Badstubbrekzie. Nach EXNER (1976) ist der Nötscher Granit-Amphibolitzug auf dem oberkarbonen Anteil des Nötscher Karbons aufgeschoben und wird vom selben Autor mit dem Eisenkappier Granit verglichen und dem Kristallin zugeordnet. Folgt man nun den Vorstellungen von FLÜGEL (1980:136), wonach das oberostalpine Altpaläozoikum durch räumlich weitverbreitete Meta-Rhyolithe im Oberordovizium bzw. Meta-Alkali-Basalte respektive Meta-Tholeiite im Ordovizium bis Mitteldevon charakterisiert ist, so wäre dadurch eine Möglichkeit geschaffen, die meta-rhyolithisch zusammengesetzten Augengneise (Quarzporphyre) bei Nötsch im Kristallin des Gailtales (TEICH, 1982) und die meta-tholeiitisch zusammengesetzte Badstubbrekzie sowie den Nötscher Amphibolit stratigraphisch analog einzustufen

EINLEITUNG

Unmittelbar nördlich der zwischen Kerschdorf und Nötsch im Gailtal gelegenen Augengneise befindet sich eine ca. 20 Quadratkilometer große, an Längsstörungen eingelagerte, fossilführende Scholle des Karbon. Wie die umfangreichen geologisch-paljiontologischen Untersuchungen von FLÜGEL (1965 und 1972), FLÜGEL & KODSI (1968) bzw. KODSI & FLÜGEL (1970) zeigen, gliedert sich das Nötscher Karbon von Liegend gegen Hangend, belegt durch zahlreiche Fossilfunde in drei Gesteinsabfolgen: Nötschgraben-Gruppe (Vise) -Folge von meist dunklen Tonschiefem mit Einschaltungen von Kalkmergel -und Mergellinsen, Erlachgraben-Gruppe (Namur) -Folge aus Tonschiefem in Wechsellagerung mit Sandsteinen und Konglomeraten und Pölland - Gruppe (Westfal) -Folge von rasch wechselnden tonigen Schiefern, Sandsteinen und Fein- bis Grobkornkonglomeraten. Die zu unterst liegende Nötschgraben-Gruppe enthält nun die im Nötschgraben an der Straße zwischen Bleiberg-Kreuth und Nötsch durch einen Steinbruch Oakomini) gut aufgeschlossene Brekzie. Diese etwa 200 Meter mächtige, nach FELSER (1936) fossilleere und als Badstubbrekzie bezeichnete Formation wird durch einen Zwischenschiefer zweigeteilt. Nach SCHÖNLAUB (1973) steht der fossilreiche Vise-Kalk im Zwischenschiefer mit dem zweiten nördlichen Brekzienzug, hier handelt es sich im Gegensatz zur brekzienhaften Ausbildung im südlichen Zug um ein überwiegend dichtes, grünes, hartes und zähes Gestein, im sedimentären Verband. Erste Gesteinsbeschreibungen der Brekzie auf Grund von Dünnschliffuntersuchungen finden sich bei ANGEL (1932) und KIESLINGER (1956). Nach diesen Autoren besteht die Brekzie aus eckigen Granatamphibolit-, Amphibolit-, Gneis-, Glimmerschiefer-, Granit-, Marmor-und Quarzittrümmern, eingebettet in eine feinkörnige Grundmasse, bestehend aus Plagioklas , Hornblende, Quarz und Chlorit. Genetisch gedeutet wurde dieses Gestein von MILCH (1894) als Diabas, ANGEL (1932) bezeichnet es als mylonitischtektonische Brekzie, FELSER (1936) als sedimentäre Brekzie und KIESLINGER (1956) als vulkanische Brekzie.

In dem nördlich der Gailtalbundesstraße zwischen den Ortschaften Emmersdorf und Nötsch im Kristallin des Gailtales gelegenen Steinbruch Oenul), wenige Meter unterhalb, bevor ein alter Karrenweg in die neu errichtete Zufahrtsstraße zum Steinbruch einmündet, finden sich am östlichen Böschungsrand Rollstücke (Probe Nr. 1 in Tab. 1) der Badstubbrekzie. In der vorliegenden Untersuchung sind nun, um mit Probe Nr. 1 vergleichen zu können -(wahrscheinlich handelt es sich dabei um ein zugeführtes Material) -aus dem Bereich des Steinbruchs Jakomini im Nötschgraben 5 Brekzienproben entnommen und ebenfalls chemisch untersucht worden. Zum Vergleich herangezogen wird auch der Nötscher Amphibolit (Probe Nr. 2 in Tab. 1). Die entsprechende Literatur findet sich bei FELSER (1936), EXNER & SCHONLAUB (1973) bzw. EXNER (1976). Die Probe Nr. 2 ist am westlichen Straßenrand im Nötschgraben zwischen dem Sägewerk und dem Wegkreuz P. 719 entnommen worden.

In Hinblick auf die hier nicht angeführten zahlreichen Bearbeiter des Nötscher Karbons wird auf die umfassende Literaturzusammenstellung bei TOLLMANN (1977) verwiesen.

CHEMISMUS DER BADSTUBBREKZIE

Wie aus Tab. 1 zu entnehmen ist, weist das Mittel der chemischen Zusammensetzung, aber auch der normative Mineralbestand (gegeben mit 50% Albit und Anorthit, 32% Diopsid und Hypersthen, 5% Kalifeldspat und Quarz sowie 13% Akzessorien, verrechnet als Magnetit, Ilmenit und Apatit) der Badstubbrekzie nur geringe Standard-Deviation und Schwankungen auf und bietet darüber hinaus die ausgezeichnete Vergleichsmöglichkeit mit dem Mittelwert für tholeiitischen Basalt ( und Dolerit) nach NOCKOLDS et al. (1978). Ebenso kann die Badstubbrekzie vom Chemismus und normativen Mineralbestand her auch ohne weiteres mit den Quarzdiabasen von TURNER & VERHOOGEN (1960:210) verglichen werden. Der aus der Norm berechnete modale Mineralbestand der Badstubbrekzie, eingetragen in das hier nicht ausgeführte Diagramm für plutonische Gesteine nach STRECKEISEN ( 1973) zeigt, daß die Projektionspunkte im Feld für (Quarz) Diorit und (Quarz)Gabbro bzw. im Diagramm für vulkanische Gesteine nach STRECKEISEN (1979) im Feld für tholeiitische Basalte liegen. Rein beschreibend kann ferner festgestellt werden, daß die Projektionspunkte der normativen Phasenzusammensetzungen der Badstubbrekzie, eingetragen in das vereinfachte Basaltdiagramm (Diopsid-Forsterit-Nephelin-Quarz) nach YODER & TILLEY (1962) im Teiltetraeder Klinopyroxen-Plagioklas-Orthopyroxen-Quarz fur Tholeiite und Quarzdolerite, nahe der Grenzfläche zu Hypersthen-Basalt (-Gabbro) liegen. Als weiteres Ergebnis kann festgehalten werden, daß ein chemischer Unterschied zwischen der brekzienhaft ausgebildeten südlichen Formation und dem überwiegend feinkomigen, grünen bis rötlichen (hervorgerufen durch die Oxydation des zweiwertigen Eisens zum dreiwertigen Eisen) nördlichen Brekzienzug, den SCHONLAUB (1973) als Diabas bzw. Diabas-Tuffit bezeichnet hat, nicht feststellbar ist. Genauso ist ein chemischer Unterschied zwischen der Badstubbrekzie und dem zurzeit mit nur einer chemischen Analyse belegten Nötscher Amphibolit (Probe Nr. 2 in Tab. 1) derzeit nicht gegeben.

Der tholeiitischen Pauschalzusammensetzung steht nun der brekzienhafte Dunnschliffbefund gegenüber. So ist bekannt, daß tholeiitische Basalte und deren metamorphe Äquivalente oder magmatische Brekzien im Sinne von B. M. REINHARDT (1969) bzw. R. G. COLEMAN (1977) am Aufbau von Ophiolithzonen beteiligt sind. Die Entstehung solcher Brekzien in den Ophiolithgebieten wird durch plattentektonische Vorgänge erklärt. Dabei erfolgt eine kataklastische Metamorphose unter hydrothermalen Bedingungen, bei der Druck-und Temperaturbedingungen erzeugt werden, die von der Zeolith über die Grünschiefer bis zur Amphibolitfazies bzw. bis zu Aufschmelzvorgängen fuhren können. So entspricht im vorliegenden Fall der tholeiitische Chemismus der Badstubbrekzie auch der chemischen Zusammensetzung von einzelnen Gesteinsserien aus verschiedenen Ophiolithgebieten, wie etwa den "pillow cores" von Taiwan (LIOU, 1979), den "upper lavas" und "diabas dikes" von Neufundland (COISH & CHURCH, 1979) oder den "dikes" und "lavas" bzw. den "cumulate gabbros" von Chile/Sarmiento (STERN, 1979), genauso wie einzelnen Meta-Basalten von Calabrien (SPADEA, 1979). Wenn man nun berücksichtigt, daß die basischen Eruptiva im Paläozoikum der Karawanken (LOESCHKE, 1973), ähnlich im Paläozoikum der Saualpe (LODEMANN, 1973) oder wie im Grazer Paläozoikum ( eine ausführliche Zusammenstellung findet sich bei FLÜGEL, 1975) zum Teil recht beträchtlichen Veränderungen unterworfen worden sind, so erscheint bei rein chemischer Betrachtungsweise ein Vergleich mit der chemischen Zusammensetzung der Badstubbrekzie durchaus möglich. Es wird daher auf Grund der eingangs im wesentlichen chemisch geführten Argumentation vorgeschlagen, die Badstubbrekzie genetisch als metamorphen tholeiitischen Basalt zu deuten.

DANK

Herrn Univ.-Prof. Dr. Haymo HERITSCH danke ich an dieser Stelle nicht nur für die Überantwortung von Untersuchungsmaterial, sondern ebenso für sein Interesse an dieser Arbeit.

LITERATUR:

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COISH, R. A., & W. R. CHURCH (1979): Igneous geochemistry of mafic rocks in the Betts Cove ophiolite, Newfoundland. - Contrib. Min. Petr., 70:29-39, Springer-Verlag.

COLEMAN, R. G. (1977): Ophiolites. - Springer-Verlag.

EXNER, C. ( 1976): Die geologische Position der Magmatite des periadriatischen Lineamentes. - Verh. Geol. B. A. Wien, 2:3-U4.

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FELSER, K. O. (1936): Die Badstubbrekzie der Karbonscholle von Nötsch im Gailtal (Kärnten). - Zentralbl. Min. Geol. Paläont., 8:305-308, Stuttgart.

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KIESLINGER, A. (1956): Die nutzbaren Gesteine Kärntens. - Carinthia II, Klagenfurt, Sdh. 17.

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TURNER, F.J., &J. VERHOOGEN (1960): Igneous and metamorphic petrology. - McGraw-Hill Inc.

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