Kaledonische,herzynische und alpidische Ereignisse im Mittelostalpin nördlich der westlichen Hohen Tauern,abgeleitet aus petrographischen und geochronologischen Untersuchungen

Zusammenfassung Die Schwazer Augengneise (Kellerjoch-Gneise) und die Steinkogelschiefer wurden petrographisch und geochronologisch untersucht. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise zeigen eine prograde Metamorphose der Amphibolitfazies. Sie liegen auf den schwächer metamorphen Innsbrucker Quarzphylliten und unter den ebenfalls schwächer metamorphen Gesteinen der Grauwackenzone, nördlich der westlichen Hohen Tauern (Tirol, Salzburg, Österreich). Aufgrund des kombinierten Compston-Jeffery- und Nicolaysen-Diagramms ist das Sedimentationsalter des Eduktes der Steinkogelschiefer 540 Mio. Jahre. Das Alter der Platznahme des Eduktes der Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich 425 Mio. Jahre. Eine kaledonische Metamorphose ist nicht nachweisbar.Die herzynische Metamorphose verursachte sowohl in den Schwazer Augengneisen als auch in den Steinkogelschiefern eine vollständige Sr-Homogenisierung im Gesamtgestein. Die Rb-Sr-Isochrone der Schwazer Augengneise ergibt ein Alter von 322±24 Mio. Jahren bei einem Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Isotopenverhältnis von 0.7180±0.0024. Die Rb-Sr-Isochrone der Steinkogelschiefer definiert ein Alter von 347±30 Mio. Jahren, bei einem Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Verhältnis von 0.7150±0.0021. Die herzynischen Phengite aus den Schwazer Augengneisen ergeben mit der Rb-Sr-Methode ein Abkühlungsalter von 273 bzw. 260 Mio. Jahren. Die K-Ar-Phengit- und Muscovitalter sind Mischalter, welche zwischen dem Alter der herzynischen und dem der frühalpinen Metamorphose liegen. Das frühalpine Ereignis wird durch Rb-Sr-Biotitalter um 90 Mio. Jahre erfaßt. Dieses Alter entspricht dem Zeitpunkt der Abkühlung der Gesteine unter 300 °C vor dem frühalpinen Deckenschub.Die K-Ar-Alter der Biotite sind geologisch nicht interpretierbar, da sie Ar-Überschuß zeigen.Die Überlagerung der Innsbrucker Quarzphyllite durch die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich das Ergebnis eines herzynischen Deckenbaus. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise könnten daher nicht zur mittelostalpinen Deckeneinheit gehören, sondern tektonisch gesehen, Teil des unterlagernden unterostalpinen Innsbrucker Quarzphyllites sein.

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Petrology and geochronology of the Schwazer Augengneis (Kellerjochgneis) and of the Steinkogelschiefer north of the western Tauern Window have been investigated. The Steinkogelschiefer are garnet-mica schists, the Schwazer Augengneis is an orthoaugengneiss. Both rock units show a prograde metamorphism of the amphibolite facies and are interbedded between the Innsbrucker Quarzphyllite and the Grauwackenzone. The Innsbrucker Quarzphyllite and the rocks of the Grauwackenzone clearly show in respect to the Schwazer Augengneis and the rocks of the Steinkogelschiefer unit a lower metamorphic grade of the greenschist facies. From combined Compston-Jeffery- and Nicolaysen-diagrams the age of the sediments from which the mica schists of the Steinkogelschiefer unit derives is 540 m. y. The age of the intrusion of the magma from which the Schwazer orthoaugengneis later originated is probably 425 m. y. A Caledonian metamorphism could not be demonstrated by radiometry. In the Schwazer Augengneis as well as in the paragneisses of the Steinkogelschiefer unit a complete Sr-homogenisation was produced by the hercynian metamorphism. An age of 322±24 m. y. and a Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-ratio of 0.7180±0.0024 result from a Rb-Sr-Isochrone of the Schwazer Augengneis. The RbSr-Isochrone of the Steinkogelschiefer defines an age of 347±30 m. y. and a Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-ratio of 0.7150±0.0021. From the Rb-Sr-method a cooling age of 273 and 260 m. y. is established for the phengites from the Schwazer Augengneis.K-Ar-ages of the muscovites and of the phengites are mixed ages between the hercynian and that of the eoalpine metamorphism. The eoalpine metamorphism is dated by the Rb-Sr-age of the biotites (90 m. y.). This age corresponds to the cooling of the rocks below a temperature of 300 °C before the eoalpine nappe transport.K-Ar-ages of the biotites show excess argon and are therefore from a geological point of view meaningless. From petrological and geochronological data it cannot be demonstrated that the tectonic position of the Schwazer Augengneis and of the Steinkogelschiefer unit on the top of the Innsbrucker Quarzphyllit and under the Grauwackenzone is due to the alpine nappe transport.From a tectonic point of view, the Steinkogelschiefer and the Schwazer Augengneis therefore probably belongs to the middle austroalpine unit of the Innsbrucker Quarzphyllit.

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Résumé Les gneiss oeillés de Schwaz (Kellerjochgneise) et les schistes de Steinkogel ont été étudiés par voie pétrographique et géochronologique.Tous deux montrent une métamorphose progradée du facies amphibolite. Ils reposent sur la série moins métamorphique des »Innsbrucker Quarzphyllit« et sous la Zone des grauwackes, également peu métamorphiques, au nord des »Hohe Tauern« occidentales Tyrol, Salzbourg, Autriche).Selon le diagramme combiné Compston-Jeffery et Nicolaysen l'âge de la sédimentation des schistes de Steinkogel est de 540 Mio. ans. L'âge de la sédimentation des gneiss oeillés de Schwaz est probablement 425 Mio. ans. Un métamorphisme calédonien ne peut être démontré.Le métamorphisme hercynien a causé — tant dans les gneiss oeillés de Schwaz que dans les schistes de Steinkogel — une homogénisation complète du Sic. L'isochrone RB/Sr des gneiss oeillés de Schwaz indique une âge de 322±24 Mio. ans et un rapport Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0.7180±0.0024.L'isochrone Rb/Sr des schistes de Steinkogel indique un âge de 347±30 Mio. et un rapport Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0.7150±0.0021. Les phengites hercyniennes dans les gneiss oeillés de Schwaz indiquent, selon la méthode Rb/Sr, un âge de refroidissement de 273 et 260 Mio. ans. Les âges K/Ar de la phengite et la muscovite sont des âges mixtes compris entre celui du métamorphisme hercynien et celui du métamorphisme évalpin.L'éveénement éoalpin est évalué à 90 Mio. ans (Rb/Sr-biotite). Cet âge correspond au moment du refroidissement des roches en-dessous de 300 °C avant al poussée des premières nappes alpines.Les âges K-Ar des biotites ne peuvent pas être interpretés géologiquement étant donné pu'ils montrent un excès d'Ar.Le recouvrement de l'»Innsbrucker Quarzphyllit« par les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz est probablement le résultat d'une tectonique hercynienne. Il en résulte que les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz ne pourraient pas faire partie de l'ensemble de la nappe austroalpine moyenne, mais vus tectoniquement, être une partie de la nappe austroalpine inférieure sous-jacente de l'»Innsbrucker Quarzphyllit«.

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(Kellerjoch-Gneise) Steinkogel. . - — , (, , ). Comston-Jeffery Nicolaysen'a , SteinKogel'a, 540 . , , , , 425 . . . - 322±24 Sr⁸⁷/Sr^8b 0,7180±0,0024. Steinkogel'a 347±30 0,7150± 0,0021. - 273–260 . , -, - . , -, - 90 . 300° , - . , . . . - Steinkogel'a , , . - , , , -- .