Das Problem des Fazieswechsels in der Mitteltrias der Sdtiroler Dolomiten

  • Published on
    10-Jul-2016

  • View
    212

  • Download
    0

Transcript

K. HV~MEL - - Fazieswechsel in der Mitteltrias der Sfidtiroler Dolomiten 91. 223 K. HUMMEL, Diluvialterrassen im Prahova-Tale bei Campina (Rum.) und quart~re Vortiefenbildung am Aul~enrande der Karpathen. Centrbl. ffir Min. usw., 1927, B, S. 474ff. 92. W. TEISSEYRE, Der palttozoische Horst von Podolien und die ihn um- gebenden Senkungsfelder. Beitr~ige zur Pal. und Geol. (~sterr.-Ung. des Orients. Bd. 15, 1903. 93. - - --, Versuch einer Tektonik des Vorlandes der Karpathen "in Galizien und in der Bukowina. Verh. der K. u. K. geol. Reichsanst. 1903, S. 289. 94. W. LASKA~W, Notes sur ]a tectonique de la plateforme cristalline de la tussle m6ridionale. Bull. du com. g6ol. St. Petersburg, Bd. 24, 1905. 95. F~. TOOLA~ Eine geolog. Reise in die Dobrudscha. Vortrage des Vet: z. Verbr. naturwiss. Kenntnisse, Wien XXXIII, Jg. 1893, Heft 16. 96. M. L. DE LAVNAY, L'hydrographie souterraine de la Dobrudja Bulgare. Ann. des mines, Serie 10, m6m. 10, 1906, S. 115ff. 97. G. u BUKOWSKI, Neuere Fortschritte in der Kenntnis der Stratigraphie yon Kleinasien. C. rendu IX. Int. geol. Congr. Wien 1903, S. 393ff. 98. F~. FRECH, Geologie Kleinasiens im Bereich der Bagdadbahn. Ztschr. d. d. geol. Ges., Bd. 68, 1916. 99. B. DOB~YNIN. Zur Geomorphologie der Krim. Semlewedenje 1922, Moskau. 100. J. SI~ION~SCU, Tractat de Geologie din Romanie. Bukarest 1907. P. A. DWOlTSC~[~:o: Mehrere Arbeiten fiber die Krim (unberficksichtigt). Vgl. ferner F~. Tou]~As Ubersicht fiber die geolog. Literatur der Balkanhalb- insel pp. Anatoliens pp. in Compte rendu de la IX. session, Vienne 1903 du Congr. g6ol. internat, S. 185 fl. Das Problem des Faziesweehsels in der Mitteltrias der Siidtiroler Dolomitenl). Von K. Hummel (Giel~en). Seit RICHTHOFEN die Dolomitberge Stidtirols mit Koral lenrif len verglichen hat, ist der Fazieswechsel zwischen den ,,Riffen" und der ,,heteropischen ''2) Fazies der ladinischen Stufe Sfidtirols bekannt und vie] erSrtert. Die ErSrterungen beziehen sich vor allem auf die Form der ,,Rifle", die Art der r i ffbauenden Lebewesen usw.; viel weniger 1) Vortrag, gehalten in der Hauptversammlung der Geologischen Ver- einigung in Frankfurt a. M., am 7. I. 1928. Ausffihrlichere Mitteilungen fiber dieses Thema werden im Rahmen einer grtil~eren Abhandlung fiber die sfid- alpine Mitteltrias an ~nderer Stelle ver(~ffentlicht werden. 3) MoJslsovlcs (Dolomitrifle yon Sfidtirol und Venetien, Wien 1879, S. 7) hat den Ausdruck ,,heteropisch" zwar urspriinglich klar definiert, derart, das nicht nut die Fazies der Wengener und Gassianer Schichten als heteropisch gegenfiber den Riffen zu bezeichnen ist, sondern da~ auch umgekehrt die Rifle als heteropisch gegenfiber der anderen Fazies bezeichnet werden konnten. Er hat jedoch weiterhin in der genannten Abhandlung den Ausdruck ,,hote- ropisch" fast nur als Bezeichnung ffir die Wengener und Cassianer Fazies gebraucht. Diese Inkonsequenz tier Ausdrucksweise beruht darauf, daI~ MozslSOVlCS ffir die ,,Riffazies" eine klare (wenn auch yon anderer Seite nicht unbestrittene) Bezeichnung hatte, wahrend ffir die andere Fazies keine gleich- 224 L Aufsfitze und Mitteilungen hat man sich um die Frage gekfimmert, wie die beiden Fazies mit- einander stratigraphisch zu parallelisieren sind. Man hat sich im allgemeinen der Ansicht yon MOJSISOVICS angeschlossen, dal~ sich die Schwellen- und Beckenfazies gleiehzeitig gebildet hat, und dal~ der tiefere Tell der Dolomitmassen mit den Wengener Schiehten, die hSherqen Teile mit den Cassianer Schichten usw. zu paral]elisieren seien. Meine mit anderen, hier nicht zu er6rternden Zielen unter- nommenen Untersuchungen fiber die Buchensteiner Schichten der Sfidalpen haben reich zu der (~berzeugung gebracht, dai] die bisherige Darstellung des Fazieswechsels in der Mitteltrias Siidtirols an grund- s~tz l i chen Feh lern krankt. Diese beruhen vor allem auf der An- nahme, dal~ iiberall immer sedimentiert worden sei, da~ infolgedessen das, was jetzt ungef~hr gleichm~chtig nebeneinander liegt, sich auch gleichzeitig gebildet habe, und da~ gleichmiiehtige Sehichten auch ungefiihr gleieh langen Zeitr~umen entsprechen. Durch die Untersuehungen yon A~DI~E, KL~FEL , BRINKMA_NN, I-I. FREBOLD u. a. ist in den letzten Jahren zur Geniige dargelegt worden, da~ aueh in scheinbar vollkommen konkordanten marinen Schiehtenfolgen erhebliehe Sed imentat ions l i i cken verborgen sein kSnnen. Dieses P r inz ip mui] auch auf die M i t te l t r ias der S i ida lpen angewandt werden; wit haben in manchen Gebieten und an m~nchen Stellen der Profile mit lgngeren Sedimentations- unterbreehungen, bezw. mit starkem Wechsel in der Sedimentations- geschwindigkeit zu rechnen. Zu dieser ~berzeugung bin ich durch eine Anzahl yon Beobaeh- tungen gekommen, die sich in erster Linie auf die unterladinischen Sehiehten beziehen. Literaturstudien und einige weniger intensive Gel~ndebeobaehtungen haben mir gezeigt, da~ dasselbe Prinzip auch auf die hSheren ladinischen Sehichten angewandt werden mu~. An einer ganzen Reihe von Punkten (Nordabhang des Schlern, Udai-Tal bei Campitello, Nordabhang des Mte. Padon in der Marmo- lata-Gruppe, Valle di San Lucano bei Agordo, Sfidhang des Peitler- kofel bei Campill) lie~ sieh feststellen, dai~ ein sehr m~ichtiger Teil tier ladinisehen Sehwellenfazies (Schlern-Dolomit, bezw. Marmolata- Kalk) an den Faziesgrenzen in den gering-m~iehtigen B~nderkalken auskeilt, welehe das Hangende des Buchensteiner Knollenkalkhori- zonts bilden. wertige Bezeichnung zur Verftlgung stand, da diese Fazies teils aus vulka- nischen Massen, teils aus geschichteten Sedimenten besteht. Da wohl jetzt Einigkeit dar(iber herrscht, dab sich die Dolomitmassen auf hochliegenden Schwellen des Meeresbodens gebildet haben, die ,,heteropische" Fazies da- gegen in tieferen Becken abgelagert wurde, so scheint es mir zweckmal~iger, 4ie Ausdrficke ,,Schwellenfazies" und ,,Beckenfazies" zu gebrauchen; man vermeidet dadurch auch den vielumstrittenen Begriff ,,Rift". K. HUMMEL - - Fazieswechsel in der Mitteltrias der Stidtiroler Dolomiten 225 Diese Beobaehtung wtirde an sich nut beweisen, dab die Bildung der Riffmasse zur Zeit der Ablagerung der genannten B~inderkalke begonnen hat; es bestfinde auf Grund dieser Beobaehtung allein immer noeh die MSglichkeit, dab die hSheren Teile des Rifles weiter empor gewaehsen sind, w~hrend sich seitlich davon die Wengener Eruptiva anh~uften. Es l~Bt sich nun aber welter noch feststellen, dab die Wengener Eruptiva derart an die Riffmassen angelagert sind, dab man unbedingt annehmen muB, dab das ,,Rift" als erhebliche ErhShung schon vorhanden war, als die Eruptiva zum Ausbruch kamen. Welter ist in diesem Zusammenhang zu beachten, dab Ein- lagerungen und Beimengungen von vulkanischem Material innerhalb der Schwellenfazies fast vollkommen fehlen oder doch auf ganz be- stimmte, wenige Zonen beschriinkt sind. Diese schon lange bekannte, aber bisher wenig durchdaehte Erseheinung l~iBt sieh bei unvorein- genommener Oberlegung unmSglich mit der Annahme vereinigen, dab Schwellen- und Becken-Fazies gleiehzeitig hochgebaut wurden. Wo wir nahe der Faziesgrenze das Eingreifen von einzelnen Zungen vulkanischer Fazies in den Dolomit feststellen kSnnen, da sehlieBt sich an diese Einlagerung gewShnlich eine weit durchstreichende Sehiehtfuge im Rift an. Besonders schSn ist diese Erseheinung an der Sella-Gruppe zu beobachten. Der Buehensteiner Knollenkalkhorizont zeigt entspreehende Er- scheinungen in gewissermaBen unvollkommener Entwieklung. Im Bereich der Beckenfazies findet man zwischen den Knollenkalken Einlagerungen von grfinen Tuflen (Pietra verde), die in manchen Gebieten groBe M~ichtigkeiten erreichen. Im Bereich der Sehwellen- fazies (z. B. in der Rosengarten-Gruppe) sind die Tuffzwischenlagen nicht vollkommen verschwunden, aber sie sind auf ganz diinne Bestege zwischen den korrodierten Sehichtfl~iehen der (hier dolomitisierten) Knollenkalke reduziert. Die hier nur in den knappsten Ztigen gesehilderten Beobachtungen fiihren zu der Oberzeugung, dab s ich die R i f fges te ine und die vu lkan isehen Massen nicht gleiehzeit ig gebi ldet haben, dab w i res v ie lmehr mi t e inem n icht nut r~ iuml ichen, sondern auch ze i t l i chen A l te rn ie ren der Faz ies zu tun haben. Die ,,Rifle" bildeten sich auf tektoniseh bedingten ErhShungen des Meeresbodens (,, Schwellen ") durch kontinuierliehe organische Sedimentation, sie sind daher meist ungeschiehtet. Die riflbauenden Lebewesen konnten nut in flachem Wasser gedeihen. In den benach- barten ,,Becken" wurde in den Zeiten der Riffbildung nur sehr wenig sedimentiert ~), well die im Meerwasser gelSst zur Verfiigung 1) In der Diskussion wendete Herr BROUWER ein, daft an rezenten Korallenriffen dutch die Brandung usw. Kalkschlamm erzeugt werde, der sich Geologisehe Rundsehau. XIX ]5 226 I. Aufs~tze und Mitteilungen stehenden Kalksalze grSl~tenteils von den Riflorganismen verbraucht wurden, well terrigenes Material nicht zugefiihrt wurde und well vulkanisches Material in diesen Zeiten nicht gefSrdert wurde, der Vulkanismus ruhte. Anders war es in den Perioden vulkanischer T~tigkeit. Die Laven~ Tuffe und Tuffite wurden hauptsiichlich in den ,,Becken" angeh~uft, we aueh die Hauptausbruchspunkte lagen. Das Waehstum der Rifle wurde durch vulkanische Aschen erstiekt. Die Tufle konnten sich jedoch in den zentralen Teilen der ,,Sehwellen" nicht anhiiufen, weil dutch Brandung, MeeresstrSmungen usw. die Oberfl~iche der Rifle vom vulkanischen Lockermaterial befreit wurde. Die Unterbreehung des Riffwachstums gibt sieh jedoch in den weit durehstreichenden Sehicht- fugen zu erkennen. Wenn man das erliiuterte Prinzip auf die mitteltriadischen Schichten der Siidtiroler Dolomite anweudet, so ergibt sieh das folgende strati- graphische Schema, das freilich ftir die vom Verfasser nicht n~iher untersuehten jfingeren Horizonte nur als Arbeitshypothese aufgefal~t werden daft: 1. An is i seher Sar l -Do lomi t l ) : Die organogene Seichtwasserfazies bedeckt das ganze Gebiet2), der Gesteinscharakter entspricht der sp~iteren Schwellen- oder Riffazies. 2. Oberan is i sche B~nderka lks tu fe (~ Zone der DiTlopora annulatissima3). Infolge einer allgemeinen Vertiefung des Meeres wird fast im ganzen Gebiet ~) ein Gestein gebildet, das sp~ter nut noeh in der Beckenfazies vorkommt. Gegen Ende dieses Ab- schnittes setzt in entfernten Gebieten die vulkanische T~itigkeit ein. 3. Unter lad in i sche Buchenste iner Kno l lenka lks tu fe~) : Schwellen- und Beckengebiete haben sich ausgebildet, die HShen- im tieferen Wasser absetze. Dazu ist zu sagen, dal~ sich dieser Schlamm iiber grol~e FlAchen verteilt, daher im Vergleich mit den Riffen nur gering- mAchtige Schichten bi]den kann; ferner muI~ man vielleicht mit teilweiser WiederauflSsung des Kalkschlamms im tieferen Wasser rechnen. , 1) Frfiher: Mendel-Dolomit. Die neue Bezeichnung ist von J. v. PIA ein- geffihrt, well im Bereich der Mendel diese Stufe nicht als Riffdolomit ent- wickelt ist. (Vgl. Anzeiger d. Akad. d. Wiss. in Wien, Math.-nat. Kl., 62, 1995, S. 216.) 3) Von kleineren Faziesunterschieden in dieser Stufe sehe ich hier ab. Die Angaben gelten nur ffir die Siidtiroler Dolomiten. 8) OGILVIE-GORDOIq, Das GrSdener-, Fassa- und Enneberg-Gebiet in den Siidtiroler Dolomiten. Abhandlungen der Geol. Bundesanstalt, Bd. 24, Heft 1, 19'27. ~) Von kleineren Faziesunterschieden in dieser Stufe sehe ich hier ab. 5) Durch verschiedene Arbeiten der letzten Jahrzehnte ist die Vermutung aufgekommen, dal~ die Buchensteiner Knollenkalke innerhalb der Siidtiroler Dolomiten nicht horizontbest~ndig seien. Ich bin auf Grund meiner Unter- suchungen zu der Uberzeugung gekommen, dal~ diese Vermutung nicht richtig ist. ~3ber die Tatsachen, welche mich zu dieser Uberzeugung geftihrt haben~ werde ich an anderer Stelle berichten. K. HUMMEL -- Fazieswechsel in der Mitteltrias der Sfidtiroler Dolomiten 4. . . 227 unterschiede sind jedoch noch verhiiltnismiigig gering. In beiden Faziesgebieten bilden sich Knollenkalke; diese enthalten in den Beckenzonen zahlreiche, z. T. recht miichtige Einlagerungen yon Tuflen: in den Sehwellenzonen sind die Tufleinlagerungen sehr stark reduziert. Die Tuffe stammen vermutlieh von Eruptionen in entfernteren Gebieten. M i t te l lad in i sehe Marmolata -Stu fe (~ I. Riffphase): Die HShenunterschiede zwischen Schwellen und Beeken haben sich verst~rkt. Auf den Schwellen bildet sich ein Riffgestein yon mehreren hundert Metern M~chtigkeit (Marmolata-Ka lk ,bezw. unterer Teil des Schlerndolomits); in den Becken lagern sich gleich- zeitig nur wenige Meter dunkle B~nder-Kalke ab. M i t te l lad in i sche Erupt iv -Phase : Dutch h~iufige, zuniichst submarine, sp~ter z. T. auch suba~rische Vulkanausbrfiehe in den Beckenzonen wird das Riffwachstum unterbrochen; die HShen- unterschicde zwisehen Becken und Schwellen werden durch Auf- ffillung der Becken vermindert. Hierher gehSren die Wengener Melaphyre usw. 1), die hauptsiichlich aus geschichteten Tuffen und Tuffiten bestehenden Wengener Schiehtcn i. e. S., sowie Teile der Cassianer Schichten (im wesentlichen die ,,unteren Cassianer Schichten" yon Frau OGI~VIE). In der Ausbildung der Gesteine gibt sich ein allm~hliches Abklingen der Eruptivt~itigkeit zu er- kennen. Die Hangendgrenze dieser Stufe ist z. T. unsehaff. Ober lad in i sehe (Cass ianer )S tu fe 2) (~ II. Riffphase): Nach dem Zurfiektreten oder vollkommenen Er]Sschen der vulkanischen Tiitigkeit beginnt das Waehstum der Rifle auf den Sehwellen yon neuem; manche Beekengebiete sind zur Sehwelle geworden (z. B. Sella). In dan Beckenzonen bilden sich Sedimente wcsentlich geringerer M~ehtigkeit als die gleichaltrigen Rifle, aber vermut- lieh von grS~erer M~chtigkeit als die mittelladinisehen B~nder- kalke; die HShenuntersehiede zwischen Sehwellcn- und Becken~ gebieten sind infolge der Auffiillung der Beeken dutch die mittelladinische Eruptivphase in der II. Riffphase wcniger stark ausgepr~igt als in der I. Riffphase. Die Sedimente der Beeken- fazies dieser Stufe werden im bisherigen stratigraphischen Schema 1) Frau OCyILu (a. a. O., 1927) bezeichnet diese Eruptivmassen als ,,obere Buchensteiner Schichten". Es dfirfte sich schon aus dem oben aufgef~lhrten stratigraphischen Schema ergeben, dab diese Bezeichnung nicht ganz zweckm~l~ig ist. Ich werde an anderer Stelle n~her auf diese Frage eingehen. 3) Frau OGILVlE-GORDO~ rechnet die Cassianer Schichten schon zur oberen Trias, wohl im Anschlul~ an MoJslSOVlCS, der sie in die karnischo Stufe einbezogen hat. Ich ziehe es vor, das sonst fibliche stratigraphische Schema beizubehalten und die Cassianer Schichten noch zur ladinischen Stufe zu rechnen, well sonst die Grenze zwischen Mittel- und Obertrias innerhalb meiner Stufe zu ziehen w~re. 15" 228 I. Aufslttze und Mitteilungen zu den Cassianer Sehichten gerechnet (~---oberer Tell der unteren Cassianer Schichten von Frau OGIZVIE). 7. Ober lad in i sche Erupt iv -Phase (~ Stufe der Pachycardien- tuffe 1)): Der wiederauflebende Vulkanismus bedingt eine neue Unterbrechung des Riftwachstums (Schichtfuge in HShe des grfinen Flecks bei Plon an der Sella). Durch die vulkanischen Produkte werden die Beeken fast fiberall bis zur HShe der Schwellen auf- geffillt. Teilweise kommt es zur Ausbreitung yon LavastrSmen fiber die Sehwellen (Schlern). Unterkarn iseher Do lomi t (~--- III. Rift-Phase): Infolge der Einebnung durch die vorhergehende Eruptivphase kann sich die Riffazies fiber den grSl~ten Teil des Gebietes ausdehnen, iihnlich wie zur Zeit des Sarl-Dolomits. Aquivalente des karnischen Dolomits in anderer Fazies sind selten und daher noeh wenig untersucht. Vielleicht gehSren hierher die Sehichten von Heilig- kreuz, die jedoch keine Beckenfazies sind, sondern eher einem Gebiet besonders seichten Wassers entsprechen. Uber diesen fast durchgehend entwickelten Riffhorizont legen sich die Raibler Schichten, die auch vulkanische Gesteine enthalten, also einer dritten vulkanischen Phase s) entspreehen. Auch in dieser Stufe zeigen sich noch gewisse Unterschiede yon Schwellen- und Becken- fazies, aber sie sind ganz anderer Art als die vorstehend geschilderten Faziesunterschiede. (~ber die Raibler Schichten legte sich naeh einer l~ngeren Trockenlegung der norische I-]aupt-Dolomit oder Dachstein- Kalk. Wir haben somit in der Mitteltrias der Stidalpen nicht nur mit riiumlichem, sondern auch mit zeitlichem Alternieren der Fazies zu reehnen. Die hier vorgetragene Arbeitshypothese l~i~t sich wahrsehein- lich auch auf ~ihnliehe Bildungen anderer Formationen und anderer @egenden fibertragen, z. B. auf das Mittel- und Oberdevon des siid- 5stlichen Rheinischen Schiefergebirges und des ttarzes. . 1) Frau OGILVIE-GOI~DON be~eichnet die Pachycardien-Tuffe usw. als ,,obere Cassianer Schichten". ~) Wenn man auch die Eruptionen des Buchensteiner Horizonts mit- reehnet, so ergeben sich die vier schon frfiher you KOKEN ausgeschiedenen Eruptivphasen.

Recommended

View more >