Deutsch (27.2 MB) - Nagra

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gleichzeitige Hebung bis zum Beginn der Wiederabsenkung
im Stephanien, andererseits durch langsame
Abnahme des geothermischen Gradienten infolge
Abkühlung der Granitplutone erklãrt werden.
6.7 GEOCHEMIE
6.7.1 Haupt- und Spurenelemente
An 54 Gesteinspulvern wurden mittels Rõntgenfluoreszenz-Spektroskopie
je 12 Haupt- und 21 Spurenelemente
analysiert. Die Methodik ist in MA T­
TER et al. (NTB 86-01) beschrieben, wo sich auch
eine Zusammenste11ung der einzelnen Analysen findet.
Anhand der chemischen Zusammensetzung sol1-
ten die Herkunft der Gneise, die Auswirkungen der
hydrothermalen Umwandlungen und der Verwitterung
sowie die Genese der Ganggesteine diskutiert
werden.
6.7.1.1 Charakterisierung der Gneise
Der heterogene Lagenbau und die seltenen metapelitischen
Einlagerungen deuten auf einen sedimentãren
Ursprung der Weiacher Gneise hin. Die Hauptund
Spurenelementchemie zeigt ebenfalls eine Variationsbreite,
die für ein plutonisches Ausgangsgestein
atypisch wãre (Beil. 6.13, 6.14).
Insbesondere sind die mittleren Ti-, P-, Cr-, V-, Caund
Ni-Gehalte im Vergleich mit denjenigen intermediãrer
Plutonite viel zu hoch.
In Hauptelement-Variationsdiagrammen, die zur
Unterscheidung von plutonischem und sedimentãrem
Material geeignet sind, fãllt zudem ein Grossteil
der Analysen in die Felder der Sedimente, und zwar
in den Bereich toniger bis grauwackenartiger Gesteine
(Beil. 6.14). Auch Vergleiche mit Mittelwerten
verschiedener toniger Sedimente zeigen, mit Ausnahme
der Mg- und Ca-Gehalte, eine gute Übereinstimmung.
Die abweichenden Mg- und Ca-Gehalte kõnnen
leicht mit einem primãr hõheren Dolomit-Anteil
erklãrt werden.
Das Ausgangsmaterial der Weiacher Gneise bestand
demnach aus Al-armen dolomitischen Tonen bis tonig-dolomitischen
Grauwacken. Die Hornblendeführenden
(Ca, Mg- reicheren) Partien kõnnen als
darin eingeschaltete dolomitreichere Lagen aufgefasst
werden. Die wenigen Meter von Biotit-Cordierit-Gneis
(2'270-2'274 m) prãsentieren relativ Alarme
Tonsteine.
Im Vergleich zu paragenen (Hornblende-) Biotit­
Plagioklas-Gneisen des mittleren und südlichen
Schwarzwaldes sind die Weiacher Gneise Mg-, K-,
und Ti-reicher sowie Si-, Ca- und Na-ãrmer. Ihre
Analysenfelder überlappen sich beispielsweise in den
zwei Dreiecksdiagrammen der Beilage 6.14 kaum.
Wesentlich besser ist die Übereinstimmung mit den
Gneisen der Bohrung Urach-3, wodurch die aufgrund
der mineralogisch-petrographischen Merkmale
postulierte Verwandtschaft bestãtigt wird
(Kap. 6.3.4).
6.7.1.2 Hydrothermal umgewandelte Gneise
Direkte Vergleiche von Elementgehalten frischer
und umgewandelter Gesteine sind unter Umstãnden
irreführend, da gewichtsprozentige Schwankungen
eines Elementes auch durch Volumen- und Porositãts-Unterschiede
im Gestein oder durch Gehaltsãnderungen
anderer Elemente bedingt sein kõnnen.
Bei genügender Analysenzahl kõnnen jedoch markante
chemische Verãnderungen durchaus festgeste11t
werden, besonders wenn - wie im vorliegenden
Fall - Textur- und Porositãtsunterschiede nicht wesentlich
ins Gewicht fallen. In Beilage 6.15 sind die
gemittelten, volatilenfrei umgerechneten Analysen
frischer und umgewandelter Gneise einander gegenübergeste11t
und durch zwei Variationsdiagramme
ergãnzt.
Bei der "Typ l"-Umwandlung kam es zu einem markanten
Abtransport von Si, der teilweise zu fast
quarzfreien Gesteinen führte. Gleicbzeitig, wenn
auch weniger ausgeprãgt, fand auch eine Abreicherung
von Sr statt, sowie eine Zufuhr von H 2 0, CO 2
und Na. Die Na-Zufuhr bewirkte offenbar die z.T.
weitgehende Albitisierung.
Bei der "Typ 2"-Umwandlung verãnderte sich der
Hauptelementbestand, abgesehen von einer H 2 0-
und CO2 - Zufuhr, kaum oder gar nicht. Gleiches
wurde auch an den hydrothermal beeinflussten Gneisen
der Bohrung Urach-3 festgeste11t (STENGER,
1982). Dies stützt die in Kap. 6.6.2. geãusserte Vermutung,
dass die hydrothermale "Typ 2"-Umwandlung
nur durch intergranularen Stoffaustausch, ausgelõst
durch erhõhte Temperatur und eindringendes,
H2 0-reiches Porenfluid, erfolgte. Bei den Spurenelementen
zeigt einzig Sr eine Tendenz zur Abreicherung.
Auch der Oxydationsgrad, gemessen am
Fe 3 -+-!Fe 3 -+- + Fe 2 -+- -Verhãltnis, blieb unverãndert.