Etwa 3 km östlich von Zermatt (Kanton Wallis/Schweiz) liegt das Wander- und Skigebiet Rothorn, welches mit den Bergbahnen sehr gut erreicht werden kann. Folgt man dem Wanderpfad vom Unterrothorn in östlicher Richtung zum Pfulwe Pass bei der Rimpfischwäng, dann durchwandert man zwei grosstektonische Einheiten des Südpenninikums, die durch triassische Sedimente am Oberrothorn von einander getrennt werden. Die östliche Hälfte des Gebietes gehört zu der bemerkenswerten Zone von Zermatt-Saas Fee und enthält eine vielfach überprägte (polymetamorphe) Ophiolith Mélange. Zu diesen Gesteinen zählen die Metabasalte mit Relikten von Eklogiten (Indikator für Hochdruckbedingungen), Metagabbros, sowie serpentinisierte Ultrabasika. Diese Gesteine sind allesamt das Überbleibsel eines Ozeanbodens (Piemont Ozean) der in einem Frühstadium der alpinen Gebirgsbildung subduziert und später wieder exhumiert wurde.
Ziel dieser Diplomarbeit war es, die großtektonischen Einheiten der Zone von Zermatt-Saas Fee, die Trias-Schuppe (Cimes Blanches Decke) und die Rothorn Zone (Combin Zone) in einer geologischen Karte im Maßstab 1:10 000 darzustellen und zu beschreiben. Dabei sollte unter anderem besonderer Wert auf die Metasedimente der Ophiolithzone von Zermatt-Saas Fee gelegt und erstmals deren Zuordnung zur Zone von Zermatt-Saas Fee kartographisch erfasst werden. Zusätzlich galt es, die Mineralparagenesen der Hochdruckmetamorphose der Metabasika geochemisch zu analysieren und Druck- und Temperaturbedingungen zu ermitteln. Anhand von geochemischen Untersuchungen konnte für die Eklogite ein erstaunlich hohes Metamorphosemaximum bei bis zu 25 kbar und max. 650 °C ermittelt werden. Aus Röntgendiffraktionsmessungen für die Kalzit-Dolomit-Thermometrie konnte von Proben aus der Rothorn Zone bei 4 kbar eine metamorphe Bildungstemperatur von 369 und 428 °C im grünschieferfaziellen Bereich ermittelt werden.
Diese Arbeit erhebt nicht den Anspruch von jedem Naturfreund und Wanderer verstanden zu werden. Es handelt sich hierbei vielmehr um eine wissenschaftliche Abhandlung die dem fachkundigen Laien als geologischen Wanderführer dienlich sein kann, sofern ein Grundlagenwissen einzelner Fachbegriffe ist bereits vorhanden ist.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Aufgabenstellung und Methoden
- Frühere Arbeiten
- Geographischer Überblick
- Die Entwicklung der Alpen
- Deckenbau in der Umgebung von Zermatt
- Ophiolithe und Ozeanische Serie von der ZZS
- Rothorn Zone (Combin Zone)
- Trias-Schuppe (Cimes Blanches)
- Petrographie
- Quartär
- Ophiolithe des Penninischen Mesozoikums der ZZS
- Serpentinit (Os)
- Metagabbro (Og)
- Eklogit/Glaukophanschiefer (Oe)
- Klinozoisit-Aktinolith-Fels (Oa)
- Ovardite und Prasinite (Or)
- Sedimente des Penninischen Mesozoikums der ZZS und der Rothorn Zone
- Kalkglimmerschiefer (Jk) (Bündnerschiefer/Schistes lustrés)
- Tafelquarzit (Jt)
- Kalzit-/Dolomitmarmor (Jd)
- Glimmerquarzit (Jg)
- Trias-Schuppe am Oberen Rothorn (Cimes Blanches)
- Albit-Muskowit Gneis (K)
- Quarzglimmerschiefer (Tk)
- Rauhwacke (Tr)
- Trias-Marmor (Tm)
- Trias-Dolomit/Kalk (Td)
- Tektonik
- Strukturen
- Die Ophiolithe der ZZS
- Serpentinite
- Metagabbro
- Metabasalt
- Prasinit
- Die Ozeanische Serie der ZZS Ophiolithe
- Kalkglimmerschiefer
- Tafelquarzit
- Glimmerquarzit
- Die Ozeanische Serie der Rothorn Zone
- Tafelquarzit Ritzugrat bis Tufter Chumma
- Kalzit-/Dolomitmarmor
- Trias-Schuppe des Oberen Rothorns
- Albit-Muskowit Gneis
- Quarzglimmerschiefer
- Rauhwacke und Trias-Marmor
- Trias-Dolomit/Kalk
- Zusammenfassung der Ergebnisse
- Metamorphose
- Die Ophiolithe der ZZS
- Serpentinite
- Metagabbro
- Metabasalte und Pillows
- Klinozoisit-Aktinolith Fels
- Prasinite
- Die Ozeanische Serie der ZZS Ophiolithe
- Kalkglimmerschiefer
- Tafelquarzit
- Die Ozeanische Serie der Rothorn Zone und Sedimente der Trias
- Kalzit-Dolomit Thermometrie
- Kristallin in der Trias-Schuppe
- Zusammenfassung der Metamorphose Daten
- Mineralchemie von Eklogit
- Analyse Methode
- HP-Minerale in den ZZS Eklogiten
- Symplektit Stadium
- Symplektite in Omphazitphasen
- Massenbilanzierung der Omphazit-Reaktion
- Ergebnis
- Seltene Glimmer in Symplektiten im Vergleich
- Margarit und Preiswerkit im ZZS Eklogit
- Thermobarometrische Betrachtung
- Die Entstehung der Rauhwacke
- Ausgangsgestein und Verhalten der Rauhwacken
- Vorkommen und Aussehen der tektonischen Brekzien
- Rauhwacke im Kartiergebiet
- Diskussion zur Trias-Einheit am Oberen Rothorn
- Das Trias-Schuppen Problem
- Unterteilung der Trias
- Korrelationsversuch der Trias-Schuppe mit Briançonnais Sedimenten
- Schlussbetrachtung
- Ausblick
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der geologischen Kartierung und Beschreibung der Zone von Zermatt-Saas Fee (ZZS), der Trias-Schuppe und der Rothorn Zone im Wallis (Schweiz) im Maßstab 1:10 000. Ein Schwerpunkt liegt auf der detaillierten Analyse der metamorphen Gesteine, insbesondere der Hochdruckmetamorphose der Metabasika in der ZZS. Die Arbeit untersucht die Mineralogie, Petrographie und Tektonik der verschiedenen Einheiten und analysiert die Bildungsbedingungen der Minerale unter Verwendung von Mikrosondenanalysen und Röntgendiffraktionsmessungen.
- Geologische Kartierung und Beschreibung der ZZS, der Trias-Schuppe und der Rothorn Zone
- Petrographie und Mineralogie der metamorphen Gesteine
- Analyse der Hochdruckmetamorphose der Metabasika in der ZZS
- Bestimmung der Bildungsbedingungen der Minerale mittels Mikrosondenanalysen und Röntgendiffraktionsmessungen
- Tektonische Entwicklung und Strukturanalyse der verschiedenen Einheiten
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Arbeit stellt die Aufgabenstellung und die verwendeten Methoden vor. Sie bietet einen Überblick über die frühere Forschung im Gebiet und erläutert die geographischen und geotektonischen Rahmenbedingungen.
- Petrographie: Dieses Kapitel beschreibt die petrographischen Eigenschaften der Gesteine im Kartiergebiet, einschließlich der verschiedenen Serpentinit-, Metagabbro-, Eklogit-, Prasinit- und Kalkglimmerschiefertypen sowie der triassischen Sedimente.
- Tektonik: Die Tektonik des Gebiets wird beleuchtet, wobei die verschiedenen Deformationsphasen und deren Auswirkungen auf die Gesteine analysiert werden. Die Hauptachsen der Schieferung und die Faltenvergenz werden beschrieben.
- Metamorphose: Dieses Kapitel befasst sich mit den metamorphen Prozessen, die die Gesteine im Kartiergebiet durchlaufen haben. Die Mineralvergesellschaftungen und die Bildungsbedingungen der verschiedenen Fazies werden untersucht, insbesondere die Hochdruckmetamorphose der Ophiolithe.
- Mineralchemie von Eklogit: Die Mineralchemie der Eklogite und ihre Alterationsprodukte werden im Detail analysiert. Die Symplektitbildung und die PT-Entwicklung werden anhand von Mikrosondenanalysen und thermobarometrischen Berechnungen erläutert.
- Die Entstehung der Rauhwacke: Die Entstehung der Rauhwacke, einer dolomitischen Brekzie, wird diskutiert. Die verschiedenen Theorien zur Bildung dieses Gesteins werden vorgestellt und mit den Beobachtungen im Kartiergebiet verglichen.
- Diskussion zur Trias-Einheit am Oberen Rothorn: Die stratigraphische Position der Trias-Schuppe und ihre Beziehung zu den anderen tektonischen Einheiten werden diskutiert. Es wird versucht, die Trias-Schuppe in verschiedene Untereinheiten zu gliedern und mit den Sedimenten der Briançonnais-Schwelle zu korrelieren.
Schlüsselwörter
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Geologie und Metamorphose der Ophiolithe und Sedimente in der Umgebung von Zermatt. Wichtige Schlüsselwörter sind: Ophiolithe, Zone von Zermatt-Saas Fee (ZZS), Trias-Schuppe, Rothorn Zone, Eklogite, Glaukophanschiefer, Grünschiefer Fazies, Symplektite, Preiswerkit, Na-(Mg,Fe)-Margarit, Rauhwacke, tektonische Brekzie, Briançonnais, paläogeographische Entwicklung, alpine Orogenese.
- Arbeit zitieren
- Yvonne Fazis (Autor:in), 2002, Die Geologie der Zermatter Ophiolithe im Bereich Rothorn bis Rimpfischwäng, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/69522
