Kartierung im Berg, Arzberg - STRV Erdwissenschaften

Kartierung im Berg, Arzberg
21.2. - 24.2.2010
Autor: Gruppe 7
Philipp Heilig (0026771)
Harald Bauer (0805583)
Markus Palzer (0821104)
Datum: 26. März 2010

Inhaltsverzeichnis 2
Inhaltsverzeichnis
1 Ein Überblick über die Geologie und die Gesteine 3
1.1 Das Grazer Paläozoikum und die Vererzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Bergbau in Arzberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Erze und Nebengesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1 Barytvererzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.2 Quarzeinlagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.3 Bleivererzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.4 Serizitschiefer/Schwarzschiefer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.5 Sekundäre Bildungen von Eisenkarbonaten und Sinterbildungen . . . . . . 5
2 Tektonik 7
2.1 Der Arzberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Erbstollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.1 Schichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.2 Falten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2.3 Störungen und Abschiebungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 Kartierung 10
3.1 Zum Stollenabschnitt des Erbstollens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.2 Zur Arbeitweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3 Zur Karte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 Karten 12
Literaturverzeichnis 13
Abbildungsverzeichnis 13

1 Ein Überblick über die Geologie und die Gesteine 3
1 Ein Überblick über die Geologie und die
Gesteine
1.1 Das Grazer Paläozoikum und die Vererzungen
Das Grazer Paläozoikum[Tollmann1977] ist ein in der Steiermark liegender oberostalpiner Beckenkomplex.
Seine Ausdehnung ist ca. 50km lang und 25 km breit. Geologisch wird das Grazer
Paläozoikum im Westen vom Kleinalmkristallin, im Norden/Nordosten vom Rennfeldkristallin,
im Osten vom Angerkristallin und vom Kristallin von St. Radegund diskordant und fernüberschoben
aufliegend begrenzt.
Die Blei-Zink-Vererzungen dürften im Zeitraum oberes Silur-Unterdevon zur Ablagerung gekommen
sein. Im Wesentlichen lassen sich zu diesem Zeitpunkt drei Ablagerungsräume unterscheiden:
• Im Süden ist eine Küstenentwicklung (Rannachfazies) zu erkennen. Durch Vulkanismus
an der Wende Silur/Devon kamen unterschiedlich stark beeinflusste tonige Sedimente zur
Ablagerung. Darauf folgen sandig-karbonatische Sedimente. Diese Bedingungen sind für
die Ausbildung von Blei-Zink-Lagerstätten gänzlich ungeeignet. Aus der Rannachfazies
sind deshalb auch keine Vererzungen bekannt.
• An die Rannachfazies grenzte im Norden eine Schelfentwicklung (Hochlantschentwicklung).
An der Grenze Silur/Devon kamen dort in erster Linie karbonatische Sedimente zur Ablagerung.
Örtlich bildeten sich auch Schwarzschiefer aus. Mehrere geringmächtige Tufflagen
weisen auf einen basischen Vulkanismus hin. Da dieser Ablagerungsraum kaum gegliedert
war, ist er für Blei-Zink-Vererzungen ebenfalls ungeeignet. Dem entsprechend sind auch
aus der Hochlantschentwicklung keine Vererzungen bekannt.
• Im Unterdevon begann zwischen diesen beiden Ablagerungsräumen eine Beckenentwicklung
(Tonschieferfazies). Schnell entwickelte sich ein starker basischer submariner Vulkanismus.
Es bildeten sich zahlreiche kleine Becken aus, in denen kein Wasseraustausch
erfolgte. Nur in diesen O 2 -armen (anoxischen) Becken war die Ablagerung von Blei-Zink-
Vererzungen möglich. Die Vererzungen des Grazer Paläozoikums sind somit faziesgebunden.
Das Rifting klingt im Mitteldevon ab. Danach kommt es wieder weitgehend zu einer
Faziesangleichung.
• Im Zuge der variszischen und später alpidischen Orogenese wurden diese Sedimente dann
anschließend in sehr komplizierter Art und Weise duktil und sprödtektonisch überprägt.
Dabei entstanden mehrere Schollen, die Blei-Zink-Vererzungen enthalten. Eine von ihnen
ist die Arzberger Scholle.

1 Ein Überblick über die Geologie und die Gesteine 4
1.2 Bergbau in Arzberg
Die submarin-sedimentäre Entstehung der Blei-Zinkerzlagerstätten des Grazer Paläozoikums
lässt sich auf die Wende Silur/Devon zurückführen. Die Erzanreicherungen erfolgten im marinen
Becken unter dem Einfluss eines starken alkalibasaltischen Vulkanismus. Die Bildung der
Sulfide erfolgte im Beckenbereich, die der Sulfate an den Beckenrändern. Die Vererzungen sind
also faziesgebunden. Die Struktur der Lagerstätte ist aufgrund der alpidischen (kretazischen)
Überprägung sehr komplex.
Die Vererzungen können unterteilt werden in die Lagervererzungen westlich der Mur und
östlich der Mur. Letztere, zu der auch die Lagerstätte Arzberg gehört, lässt sich weiters unterteilen
in ein Hangendlager (Baryt, Bleiglanz, Pyrit) und ein Liegendlager (Bleiglanz, Zinkblende,
Pyrit, Magnetkies, Fahlerze). Beide Lager sind stratiform und an eine schmale Erzrinne gebunden
(100m lang, ca. 20-30m breit)[Weber2010].
Das Hauptgestein bildet Schwarzschiefer, der unter den vom Vulkanismus verursachten, euxinischen
Bedingungen entstand. Zur Erzanreicherung führten metallhaltige, hydrothermale Lösungen,
die aus Black Smokers aus dem Meeresboden aufstiegen.
Die aufgeschlossene Vererzung im, von uns teilkartierten, Erbstollen besteht vorwiegend aus
laminiertem Baryt und Bleiglanz [Weber1990]. Es handelt sich hierbei um das Hangendlager,
das Liegendlager befindet sich unterhalb des Stollens.
Der Bergbau in Arzberg und Umgebung wurde seit dem Mittelalter betrieben, wobei ca. 30km
Stollen gegraben wurden. In Arzberg bestand die Grubenanlage aus dem Raab- und Erbstollen,
siewie Mariahilfstollen, Josefistollen und Kirchenstollen. Der Bergbau wurde aus wirtschaftlichen
Gründen Anfang des 20Jhdts aufgegeben.
In den Jahren 1973-75 wurden wieder geologische Untersuchungen durchgeführt, die drei
mögliche Hotspots ergaben, von denen nur einer als abbauwürdig angesehen wurde. Trotzdem
wurde kein Abbau mehr durchgeführt[Weber1990].
1.3 Erze und Nebengesteine
1.3.1 Barytvererzungen
Baryt findet sich im Hangendlager, jedoch nicht im Liegendlager. Im Erbstollen findet sich
lautdie Baryt-betonte Vererzung auf der Sohle. Wir konnten sie auf unserem 20m langen Teilabschnitt
jedoch nicht erkennen.
1.3.2 Quarzeinlagerungen
Sowohl linsen- als auch lagenartige Quarzeinschlüsse sind zahlreich vorhanden. Auf unserem
Abschnitt jedoch hauptsächlich auf der W-Ulme und teilweise auch an der First zu finden.
Generell sie folgen der Schieferung bzw. Faltung.

1 Ein Überblick über die Geologie und die Gesteine 5
Abbildung 1.1: Quarzgang
Abbildung 1.2: Quarz
1.3.3 Bleivererzungen
Neben dem Baryt soll im Erbstollen die Bleiglanzvererzung stark ausgeprägt sein, konnte von
uns auf unserem Abschnitt aber nicht ausgemacht werden.
1.3.4 Serizitschiefer/Schwarzschiefer
Die Vererzungen befinden sich in dunkelgrau bis schwarzem, wechselnd karbonatischem Serizitschiefer,
der an vielen Stellen sowohl linsen- als auch lagenartige Quarz- und Karbonateinschlüsse
aufweist. Der einfache Mineralgehalt deutet auf eine Entstehung aus kalkig-tonigen Sedimenten
hin. Schwarzschiefer entsteht aus Sedimenten, die in euxinischem bis anoxischem Milieu abgelagert
wurden.
Abbildung 1.3: Schwarzschiefer
1.3.5 Sekundäre Bildungen von Eisenkarbonaten und Sinterbildungen
Einige rostigrote Stellen lassen auf die nicht gefundene, aber im Hangendlager eigentlich vorhandene,
Pyritvererzung schließen. Es handelt sich hierbei um Verwitterungsvorgänge und die
sekundäre Bildung von Eisenkarbonaten.
An zahlreichen Stellen unseres Abschnitts findet man kleinere, an zwei Stellen (W-Ulme 7-8m,
9-10m) auch größere Bildungen von Sinterkalken. Sie beschränken sich jedoch fast ausschließlich
auf die W-Ulme und lassen die vielen Störungen dieses Bereiches noch besser erkennen.

1 Ein Überblick über die Geologie und die Gesteine 6
Abbildung 1.4: Eisenkarbonatbildungen, 6m, E-Ulme
Abbildung 1.5: Sinterbildungen, 9-10m, W-Ulme

2 Tektonik 7
2 Tektonik
2.1 Der Arzberg
Die Entstehungsgeschichte der Passailer-Gruppe, zu der der Arzberg gehört, hat zu einem sehr
komplexen Lagerstättenbau geführt und konnte schon bei der ersten Einfahrt von uns beobachtet
werden. Die grünschieferfazielle Überprägung (L. Weber) während der eoalpinen Orogenese
führte zu dem schichtparallelen Schieferungsgefüge, das wir heute beobachten können. Folgend
kann auch eine paläogene-neogene Abschiebungstektonik beobachtet werden.
2.2 Erbstollen
Der von uns untersuchte Abschnitt des Erbstollens zeigt einige strukturgeologiesche Elemente,
die hier an je einem Beispiel erläutert werden sollen. Wir können dabei Ansätze von spröd- und
duktiltektonischen Elementen, wie Abschiebungen und S-Falten, erkennen.
2.2.1 Schichtung
Wie Leopold Weber[Weber1990] gezeigt hat läuft im Bereich des Erbstollens eine Schichtung
der Erz-und Barytlagen in OSO-WNW streichend. Dieser großflächige Trend konnte in unserem
Kartierungsbereich beobachtet werden. Die von uns erhoben Daten lassen in etwa diese
Orientierung erkennen.
Abbildung 2.1: Lage der Schieferung

2 Tektonik 8
2.2.2 Falten
Die bereits erwähnte starke Deformation führt zu ausgeprägten Faltenstrukturen, die wir beobachten
können. Für einen angenommen Antiklinalbau konnte eine Achsenorientierung in ONO-
WSW streichend und ONO fallend gefunden werden[Weber1990]. Hier konnten wir mit unseren
Messungen ebenfalls diese Beobachtung machen.
Abbildung 2.2: Lage der Faltenachsenebene
Im Bereich Meter 10 bis 16 konnten wir einige gut ausgebildete Faltenstrukturen erkennen.
Hier ist eine S-Faltung zu sehen, die über einen großen Bereich ausgebildet ist.
Abbildung 2.3: S-Faltenbildungen, Ost-Ulme, 8m
2.2.3 Störungen und Abschiebungen
Entlang des gesamte Erbstollens sind an beiden Ulmen durchgehende Störungen und Abschiebungen
erkennbar. Die Störungen sind oft in Verbindung mit Sinterbildungen zu sehen. Ebenfalls
kann bei größeren Störungen auch eine Änderung der Schieferungsrichtung erkennbar sein. Aus
den Daten lässt sich jedoch einen Trend erkennen.

2 Tektonik 9
Abbildung 2.4: Lage der Störungen
2.2.3.1 Abschiebung mit Riedelscherrfläche
Auf der Ost-Ulme konnten wir eine Abschiebung mit einer Riedlscherfläche, anhand der wir die
Abschiebungsrichtung bestimmen konnten, beobachten.
Abbildung 2.5: Ost-Ulme Meter 4 Sichtrichtung
Süden
2.2.3.2 Störungzone mit Kataklasiten
An zwei Stellen konnten wir an Störungen Kataklasite erkennen, im ersten Teilabschnitt bei ca.
3,5m und im dritten Teilabschnitt bei ca. 16m.

3 Kartierung 10
3 Kartierung
3.1 Zum Stollenabschnitt des Erbstollens
Von unserer Gruppe wurde der Erbstollen zwischen Meter 60 und 80 ab der Seismikanlage bearbeitet
. Der vor uns gelegene Abschnitt von Meter 40 bis 60 wurde von der Gruppe Schröckenfuchs,
Popovic bearbeitet. Nach uns wurde keine Gruppe zur Bearbeitung herangezogen. Der
Stollenabschnitt hat eine Orientierung von annähernd Nord-Süd. Dementsprechend werden von
uns die Ulmen auch West- und Ostulme genannt.
Abbildung 3.1: Übersichtsplan des Kartierungsbereich
3.2 Zur Arbeitweise
Nach unseren aufgenommenen Daten wurde eine Karte im Maßstab 1:100 angefertigt. Anhand
von Messungen, Zeichnungen, Bildern und Auswertungen wollen wir unser Kartierungsgebiet
näher erklären.

3 Kartierung 11
3.3 Zur Karte
Unser Abschnitt des Erbstollens gliedert sich in drei Teilabschnitte mit unterschiedlicher Orientierung
(Abbildung 3.1).
Der erste Teilabschnitt (0 - 4,2m) ist im Bereich von 0m bis 4m von zwei Störungen durchzogen.
Diese zeigen einen deutlichen Versatz, der durch eine Ändererung in der Schieferung
gekennzeichnet ist.
Der zweite Teilabschnitt (4,2 - 13,6m) zeigt bei 5m eine Abschiebung, die durch eine Riedelscherfläche
gekennzeichnet ist. Zwischen 7m und 13,5m ist eine sehr starke Verfaltung zu sehen,
die keine eigentliche Schichtung mehr erkennen lässt, da sie der Faltung folgt. In diesem Teilabschnitt
befinden sich auf der Westulme auch die größten Sinterbildungen unseres Abschnitts.
Im dritten Teilabschnitt (13,6m - 20m) ist wieder eine deutliche Schieferung erkennbar und
die Verfaltung nimmt ab.

4 Karten 12
4 Karten
Abbildung 4.1: Karte des Stollenabschnitts

4 Karten 13
Literaturverzeichnis
[Weber1990] L. Weber, Die Blei-Zinkerzlagerstätten des Grazer Paläozoikums und ihr geologischer
Rahmen. Universitätspresse, Habilitationsschrift, Wien, 1990, pp 222-227
[Weber2005] L. Weber, Die silberführende Blei-Zinklagerstätte von Arzberg (Oststeiermark). Joannea
Geol. Paläont. 7, 2005, pp 9-23
[Weber1992] L. Weber, Archiv für Lagerstättenforschung. Ausgabe 12, 1992, pp 157
[Tollmann1977] A. Tollmann, Geologie Österreichs, Band 1: die Zentralalpen. 1977, pp 458
[Weber2010] L. Weber, Präsentation zur Exkursion zum Arzberg, 22.2.2010.
Abbildungsverzeichnis
1.1 Quarzgang, Bild von Harald Bauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Quarz, Bild von Philipp Heilig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Schwarzschiefer, Bild von Philipp Heilig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 Schwarzschiefer, Bild von Philipp Heilig und Harald Bauer . . . . . . . . . . . . . 6
1.5 Sinter, Bild von Harald Bauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1 Lage der Schieferung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Lage der Faltenachsenebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 S-Falten, Bild von Philipp Heilig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Lage der Störungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.5 Schwarzschiefer, Bild von Philipp Heilig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1 Stollenkarte, Bild von Harald Bauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.1 Abschnittskarte von Heilig, Bauer und Palzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12