Geologica 98 Abstract

Hydrothermale Alteration von Deckgebirgsserien (Rotliegendes und Buntsandstein) im Offenburger Trog, Mittlerer Schwarzwald

C. Reinl & O. Brockamp, Fachgebiet Mineralogie der Universität Bremen

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Im Bereich des Offenburger Trogs (mittlerer Schwarzwald) sind in Feldspäten der Basisserien des Deckgebirges (Arkosen, Sand- und Siltsteine des Rotliegenden und des Buntsandsteins) Phänomene einer hydrothermalen Überprägung zu beobachten. Im Bereich von Oppenau sind in einer NNE-SSW streichenden Aureole die Feldspäte vollständig von einem neugebildeten Gemisch aus Quarz und Illit verdrängt. Dieser Bereich wird als Zentrum einer aszendenten hydrothermalen Überprägung interpretiert, die in den Rotliegendsedimenten am deutlichsten entwickelt ist. In jüngeren Sedimenten und/oder mit Entfernung vom Zentralbereich nimmt der Alterationsgrad ab und die Feldspäte sind nur noch entlang Spaltflächen überprägt. Als weiteres Phänomen beobachtet man hier palisadenförmig aufgewachsene Illite auf Quarzen.

Die neugebildeten Illite unterscheiden sich im Chemismus deutlich von den detritischen Glimmern der Sedimente. Im Zentrum der hydrothermalen Aureole sind die neugebildeten Illite Mg- und Fe-arm (0,8 - 2,0 Gew.% Fe und 1,0 - 1,4 Gew.% Mg), während nach außen ihr Fe-Gehalt zunimmt (bis 4 Gew.%). Die detritischen Illite hingegen sind durch Mg-Gehalte > 3 Gew.% und niedrige Fe-Gehalte (0,6 - 1,3 Gew.%) charakterisiert. Die Illitbildung ist nach K/Ar-Datierungen an den Fraktionen < 2 µm und < 0,2 µm jurassisch (145±3 Ma).

Mikrothermometrische Untersuchungen an Flüssigkeitseinschlüssen in Quarzen der neugebildeten Quarz-Illit Aggregate belegen niedrigsalinare Lösungen (T_mEis ~ 0°C) und Homogenisierungstemperaturen um 130°C. In Quarzanwachssäumen der Sedimente finden sich zusätzlich sekundäre Einschlüsse, die hochsalinare H₂O-NaCl-CaCl₂ Lösungen (T_E <-50°C, T_mEis ~ -25°C) enthalten und um 100°C homogenisieren.

Die bisherigen Daten belegen eine jurassische hydrothermale Überprägung der permischen und untertriassischen Deckschichten des Offenburger Troges durch niedrigsalinare Lösungen (Formationswässer?). Die jüngeren, hochsalinaren Ca-Na-Cl reichen Lösungen sind auch für angrenzende Bereiche des kristallinen Schwarzwaldes und seiner Deckschichten beschrieben und werden als tektonisch aktivierte Tiefenwässer interpretiert (Behr et al. 1993, Brockamp et al. 1994).

References:

Behr, H. J.; Gerler, J.; Hein, U. F. & Reutel, C. J. (1993): Tectonic Brines und Basement Brines in den mitteleuropäischen Varisziden: Herkunft, metallogenetische Bedeutung und geologische Aktivität. Göttinger Arb. Geol. Paläont. 58 , 3-28.

Brockamp, O.; Clauer, N. & Zuther, M. (1994): K/Ar dating of episodic Mesozoic fluid migrations along the fault system of Gernsbach between the Moldanubian and Saxothuringian (Northern Black Forest, Germany). Geol. Rundsch. 83 , 180-185.