Die permische Kontaktmetamorphose im Südalpin (S-Tirol)

Im Perm kam es im Austroalpin als auch im Südalpin zum Auftreten von weitverbreitetem Magmatismus in Zusammenhang mit einer Hochtemperaturmetamorphose und Extensionstektonik. Die Metamorphose erreichte vor ca. 270 Ma, amphibolit- bis granulitfazielle Bedingungen. Die anschließende Abkühlung fand bis vor ca. 190 Ma statt nachdem der stabile geothermische Gradient wieder erreicht wurde. Geodynamisch läßt sich dieses Ereignis durch großräunige Extensionen in der Lithosphäre erklären, wobei im frühen Perm Druckentlastungsschmelzen aus dem lithosphärischem Mantel an die Mantel/Krustengrenze drangen und dort zu riesigen Aufschmelzungen in Verbindung mit einer Hochtemperaturmetamorphose führten. Der, diese Prozesse begleitende Magmatismus manifestierte sich vor allem in massigen Intrusivkörpern wie Gabbros, Graniten, Pegmatiten als auch voluminösen Vulkaniten. Zu diesen massigen Intrusivkörpern gehören in Südtirol der Brixner-, Iffinger- und der Kreuzberggranit. Diese drei Massive bedecken eine Fläche von ca. 200 km2. Obwohl die Intrusiva bereits zu Beginn des letzten Jahrhundert geologisch kartiert wurden, wobei Hinweise auf Kontaktaureolen (Hornfelse) gefunden wurden, gibt es bis jetzt noch keinerlei mineralchemische als auch petrologische Daten bezüglich der P-T Bedingungen der Kontaktmetamorphose aus diesen Hornfelsen. Das Hauptziel dieses Projektes liegt daher in der Ermittlung dieser Daten aus den Hornfelsen, Intrusionen und dem benachbarten südalpinen Kristallin und zwar durch 1.) detailierte Kartierungen der Kontaktbereiche zwischen dem metamorphen Basement und den Intrusivkomplexen, 2.) chemische Analyse der Minerale aus den Hornfelsen, Intrusivkomplexen und dem südalpinem Kristallin außerhalb der Kontaktaureole, 3.) thermobarometrische Untersuchungen, 4.) theoretische thermobarometrische Berechnungen (Pseudosections, Petrogenetische Grids) und 5.) experimentelle Untersuchungen an den Ausgangsgesteinen. Anschließend werden diese P-T Daten mit radiometrischen Altersbestimmungen aus den Plutonen (U-Pb, Ar-Ar, Rb-Sr) und dem benachbarten südalpinen Kristallin kombiniert um einen umfassenden Überblick über die geologische Entwicklung dieser Gesteine zu erhalten. Diese Daten stellen für den südalpinen Raum wichtige Ausgangsdaten für die permische, geodynamische Modellierung dieses Abschnitts der Alpen dar.

Viele granitische Intrusionen bilden sich bei der teilweisen Aufschmelzung kontinentaler Kruste und sind deshalb wichtige Kennzeichen von geodynamischen Prozessen, wie z.B. Gebirgsbildungen. Die Auskristallisierung dieser Magmen erfolgte in seichten Bereichen der kontinentalen Kruste und führte zu einer thermischen Überprägung der Rahmengesteine. In den Ostalpen sind große permische (ca. 270 - 280 Ma) granitische/granodioritische Massive wie die Brixen/Bressanone, Ifinger/Ivigna und die Kreuzberg/Monte Croce Intrusionen an der tektonischen Grenze zwischen den Südalpen und den Austroalpinen Einehiten, dem Periadriatischen Lineament, aufgeschlossen. Aus den petrologischen Beziehungen zwischen Intrusion und Nebengestein (Brixner Quarzphyllit) können das geodynamische Milieu, sprich die Tiefe der Magmenbildung und deren Platznahme, das geothermische Regime der Krustengesteine, die chemische Zusammensetzung der neu gebildeten Phasen und geochronologische Daten gewonnen werden. Diese Informationen sind unumgänglich um die, der eo-alpinen Orogenese vorangegangene, Entwicklung dieser Teile der Lithosphäre besser zu verstehen. Da der kontaktmetamorphe pelitische Mineralbestand systematisch mit Druck und Temperatur variiert, können deshalb wertvolle quantitative Informationen über die tektonothermiale Entwicklung metamorpher Gürtel gewonnen werden. Leider wurde der Untersuchung der Phasenbeziehungen von Niederdruck kontaktmetamorphen metapelitischen Gesteinen im Vergleich zu den regionalmetamorph überprägten Metapeliten nur sehr wenig Beachtung geschenkt. Dies ist aufgrund der räumlichen Begrenzung und extremen Feinkörnigkeit der Hornfels sowie auf die starke Alteration der Minerale wie z. B. pinitisiertem Cordierit zurückzuführen. Dies tritt besonders zu Tage wenn man die permische Kontaktmetamorphose in den Ostalpen betrachtet. Das permische Extensionsereignis wurde in den letzten Jahren in vielen Einheiten der Ostalpen erkannt, allerdings wurden aufgrund der penetrativen, alpidischen Metamorphose, alle prä-alpinen Merkmale gelöscht und es gibt nur äußerst wenige Hinweise auf die permischen Mineralparagenesen in den meisten Einheiten der Ostalpen. Das südalpine Basement mit seinen großen permischen Intrusionen zeigt keine alpine Überprägung, und bildet daher eine ausgezeichnete Möglichkeit die permische Kontaktmetamorphose zu untersuchen.