Regionale Geologie im Gebiet um Zermatt

Monte Rosa-Decke


Die Monte Rosa-Decke läßt sich in das paläozoische kristalline Basement, die permokarbonische Furgg-Zone und die mesozoische Gornergrat-Zone gliedern. Auch wenn der stratigraphische Kontakt zwischen Basement und den beiden Zonen fehlt, werden sie seit jeher hinsichtlich ihrer tektonischen und stratigraphischen Stellung als Sedimentbedeckung der Monte Rosa-Decke angesehen (BEARTH 1952, 1964 und WETZEL 1972). Sich ähnelnde metamorphe Daten von Basement und der Gornergrat-Zone sprechen dafür, daß es sich bei den Zonen um das Allochthon oder Parautochthon des Monte Rosa-Basements handelt. Die Gornergrat-Zone erreichte nämlich metamorphe Druck- und Temperatur-Bedingungen von <14-15 kbar und 500-550°C (RUBATTO & GEBAUER 1999) beziehungsweise 16 kbar und 500°C (CHOPIN & MONIÉ 1984) und das Monte Rosa-Basement Werte von 11-13 kbar und 500-550°C (BORGHI ET AL. 1996), 17 kbar und <600°C (LANGE ET AL. 2000) beziehungsweise <14 kbar und 440-530°C (DAL PIAZ & LOMBARDO 1986). Die Monte Rosa-Decke wird von den Ophiolith-Decken der Antrona- und Zermatt-Saas Fee-Zone umrahmt (Abb. 6).




Abb. 1: Blick vom Riffelhorn auf das Monte Rosa-Massiv.



Das Monte Rosa-Massiv besteht überwiegend aus Graniten bis Granitgneisen. Erste Beschreibungen stammen von GERLACH (1883) und SCHMIDT (1907). Die Granite sind vor 310 ± 50 Millionen und 260 ± 10 Millionen Jahren in hochmetamorphe Metapelite intrudiert (HUNZIKER 1970, Rb-Sr-Messungen). Nach LANGE ET AL. (2000) ergeben U-Pb-SHRIMP-Zirkon-Daten ein Alter von 270 ± 4 Millionen Jahre für die Intrusion der Granite, wobei eine Beeinflussung der U-Pb-Werte durch die späteren Metamorphosen nicht statt fand. Diese permischen Altersangaben stimmen mit denen aus dem Dora Maira (BUSSY & CADOPPI 1996) und der Gornergrat-Zone (RUBATTO & GEBAUER 1999) überein. Damit müssen die Granite aus der extensiven Phase im Oberperm stammen. Zusammen bilden die Metapelite und Granite das variskische Basement. Die Metapelite sind wahrscheinlich während der Varisziden-Orogenese prä-granitisch metamorph in Paragneise umgewandelt worden. Während der alpinen Orogenese wurden die Gesteine hochdruck- und später nochmal grünschieferfaziell überprägt. Dabei wurden die Minerale Kalifeldspat, Biotit und Muskovit durch die Hochdruck-Metamorphose in Granat, Phengit und Albit umgewandelt. Hochdruckminerale wie Kyanit oder Chloritoid werden dagegen nur selten angetroffen. Auch Eklogitrelikte treten nur in kleinen Linsen innerhalb Granatglimmerschiefer auf. Aber sie belegen mit Omphazit und Granat eindeutig eine alpine Hochdruck-Metamorphose, welche von früheren Autoren wie zum Beispiel HUNZIKER (1970) ausgeschlossen wurde. Das Fehlen von Jadeit beziehungweise das Vorhandensein von Albit in den Gneisen zeigt, daß die Reaktionsgrenze von Albit zu Jadeit und Quarz bei 14-15 kbar und 500-550°C (HOLLAND 1980) nicht erreicht wurde. Si-Werte von zirka 3,4 in Phengiten (CHOPIN & MONIÉ 1984) deuten auf Drücke von über 10-11 kbar bei 500-550°C hin (MASSONE & SCHREYER 1987) (Abb. 2).




Abb. 2: P-T-Pfad des Monte Rosa -Massives (verändert nach BORGHI ET AL. 1996).



Proben von Graniten beziehungsweise Granitgneisen aus dem Bereich der Monte Rosahütte ergaben eine Mineralzusammensetzung von Quarz, Kalifeldspat (Orthoklas und Mikroklin), Albit und Hellglimmer (Muskovit, Serizit). Mit geringen Anteilen sind auch grüner und brauner Biotit, Chlorit, Epidot und Granat am Gesteinsaufbau beteiligt. Akzessorisch treten Titanit, Apatit und Zirkon auf, wobei der Apatit und Zirkon an Biotit gebunden ist. Die Feldspäte, im Besonderen die Plagioklase sind zum Teil stark saussuritisiert oder serizitisiert. Die Kalifeldspäte treten als bis zu 10 Zentimeter große Porphyroblasten auf (Abb. 3) und sind teilweise poikiloblastisch. Der Quarz kommt entweder als kleine rekristallisierte Körner oder als primäre, große undulöse Kristalle vor. Bei den hypidiomorphen, porphyrischen und grobkörnigen Granitgneisen ist eine schwache Foliation und ein protomylonitisches Gefüge (Quarz-Sigmaklasten und teilweise rekristallisierter Quarz) erkennbar. Nach BEARTH (1952) haben die Granitgneise eine Zusammensetzung von saussuritisierten Oligoklasen (12% An-Gehalt), Quarz, serizitisierten Kalifeldspäten, Muskovit, Biotit und akzessorisch Apatit, Zirkon, Turmalin und Erz. In Scherbahnen sind sie stark mylonitisiert und liegen somit als Augengneise vor. Desweiteren wurden im Moränenschutt bei der Monte Rosahütte Aplite und Pegmatite gefunden. Die weißen, feinkörnigen Aplite bestehen aus Kalifeldspat, Quarz, Albit und untergeordnet aus Muskovit, Turmalin und Biotit. Die grobkörnigen Pegmatite aus Kalifeldspat (Mikroklin), Quarz und Muskovit sind reich an Turmalin und zeigen manchmal ein schriftgranitisches Gefüge.




Abb. 3: Granitgneis des Monte Rosa-Massives aus dem Bereich der Monte Rosa-Hütte.



Neben den Graniten oder Granitgneisen kommen Schiefer und Gneise vor. Dabei handelt es sich um prä-granitisch metamorphe Gesteine, in die die Granitintrusion im Perm erfolgte. Im Untersuchungsgebiet wurden derartige Gesteine nur am Stockhorn angetroffen. Der Stockhorn wird aus Granatglimmerschiefern und Gneisen aufgebaut. Oft liegt eine Wechsellagerung beider Gesteinstypen vor oder sie gehen ineinander über. Der Hauptmineralgehalt besteht aus Quarz, Albit und Hellglimmer (Muskovit, Phengit, Phlogopit, Serizit). Daneben treten auch Granat, Biotit, Chlorit, Kalzit und akzessorisch Apatit, Spinell, Rutil, Epidot, Zirkon und Turmalin auf. Der Albit ist teilweise porphyroblastisch und reich an Einschlüssen wie Quarz, Muskovit, Chlorit und Epidot. Nach BEARTH (1952) können die Albite einen Oligoklasrand haben. Eine Besonderheit gibt es am Stockhorn. Dort stehen Lazulithe an (BEARTH 1952). Diese Al-reichen Doppelphosphate bilden kleine, bis zu einem Zentimeter große Linsen mit Albit und Quarz in den Glimmerschiefern, wobei sie ein kataklastisches Gefüge zeigen. Sie sind wahrscheinlich prä-alpin hydrothermal entstanden.

Weitere Gneise und Schiefer aus dem Monte Rosa-Massiv selbst sind von BEARTH (1952) beschrieben worden. Es handelt sich hierbei um Alumosilikat-Gneise, Granat-Sillimanit-Biotit-Gneise, Biotit-Andesin-Gneise, Granat-Muskovit-Schiefer, Granat-Serizit-Schiefer und Glimmerschiefer mit Kyanit, Chloritoid, Klinochlor oder Granat. Als Akzessorien kommen häufig Turmalin, Zirkon, Apatit und Titanit vor.

Eine weitere bedeutende Einheit der Monte Rosa-Decke ist im Untersuchungsgebiet die Gornergrat-Zone. Sie ist am Gornergrat sehr gut aufgeschlossen. Diese Zone wird überwiegend von metamorphen Sedimenten aufgebaut und liegt diskordant auf der Furgg-Zone. Die Metasedimente liegen stratigraphisch invers. Die permische bis unterjurassische Serie ist auf dem Weg zwischen der Gornergratbahn-Station Rotenboden und der Monte Rosahütte im Südhang des Gornergrats gut aufgeschlossen. Vom Rotenboden kommend durchquert man erst noch Serpentinite und Metabündnerschiefer der Zone von Zermatt-Saas Fee, um schon bald Albit-Muskovit-Gneise anzutreffen. Diese mehrere Meter mächtige Einheit kann eventuell als permischer Metarhyolith angesehen werden, denn als nächste Gesteinsserie folgen Metakonglomerate (a href="rrseite10.html#Abb. 4">Abb. 4). Sie bestehen aus bis zu mehreren Zentimeter großen gelängten Quarzklasten mit einem X/Z-Verhältnis von ungefähr 8 bis 9, wobei die Längungsachse Ost-West gerichtet ist. Die ehemaligen Quarzklasten haben selbst ein granoblastisches Gefüge. Daneben treten idiomorphe, eingeregelte Hellglimmer (Muskovit oder Phengit) und einzelne Mikroklinkörner auf. Bei diesen Metakonglomeraten handelt es sich wahrscheinlich um ehemaligen Verrucano. Als nächstes stehen weiße bis graue Tafelquarzite an, wobei sie mit höherem Phengit-Gehalt dunkler beziehungsweise grauer erscheinen. Die Quarzite sind stark rekristallisiert. Neben dem Quarz und Phengit treten auch Albit, Epidot, Titanit und Kalzit in geringen Mengen auf. Nach RUBATTO & GEBAUER (1999) und CHOPIN & MONIÉ (1984) haben die Phengite einen hohen Si-Gehalt von 3,35. Der hohe Wert ist ein Anzeichen für eine Hochdruck-Metamorphose mit Drücken von über 9 kbar bei Temperaturen um 500°C (MASSONE & SCHREYER 1987) (Abb. 2). Dagegen zeigen schmale Biotit-Ränder um Phengit eine geringe prograde grünschieferfazielle Überprägung im Oligozän an. Das Vorhandensein von Albit und Quarz deutet auf Metamorphosebedingungen unter 14-15 kbar bei Temperaturen um 500-550°C an, da darüber der Albit in Jadeit und Quarz umgewandelt worden wäre (HOLLAND 1980). Die obere Temperaturgrenze wird durch nebeneinander vorkommenden Albit und Epidot begrenzt, denn über 550°C würde Oligoklas entstehen (MARUYAMA ET AL. 1983). Die Protolithe der Tafelquarzite müssen triassische Quarzarenite gewesen sein, denn als folgende Einheit stehen raiblerartige Gesteine in der Chinischlucht und am Weg vom Gornergrat hinab zum Gornergletscher an. Dabei handelt es sich um triassische dolomitische Rauhwacken, die durch ihr ockerfarbiges Erscheinen leicht zu erkennen sind. Beim Zusammenfluß des Gorner- und Grenzgletschers auf der Gornergratseite, südlich des Hohtälli, wurden raibleräquivalente Kataklasite, gelbliche, zerscherte muskovitreiche Arenite und helle Quarzite gefunden (Abb. 5). Sie wurden eventuell zusammen mit der Furgg-Zone oder der Zone von Zermatt-Saas Fee in Teile des Monte Roas-Basements eingeschuppt. Stratigraphisch folgen darüber obertriassische dunkle Kalkmarmore. Grobe Brekzien mit Karbonatkomponenten stammen aus dem Unterjura und spiegeln die Öffnung des Piemont-Ligurischen Ozeans wider. Die folgenden Glimmerschiefer aus Muskovit, rekristallisiertem Quarz und zum Teil poikiloblastischen Kalifeldspäten entsprechen wahrscheinlich den Bündnerschiefern.




Abb. 4: Metakonglomerat mit gelängten Quarzklasten vom Gornergrat am Weg zwischen Rotenboden und Mont Rosa-Hütte auf 2790 m.







Abb. 5: Zerscherte raibleräquivalente Gesteine vom Gornergrat, südlich des Hohtälli auf 2680 m.



Die Furgg-Zone ist im Bereich des Stockchnubels in einem schmalen Streifen von einigen zehner Metern aufgeschlossen. Sie stellt eine stark zerscherte Einheit von Metavulkaniten und Metasedimenten dar (Abb. 6) und wird auch Schuppenzone des Stockchnubels genannt. Dabei wechseln sich im Zentimeter- bis Meterabstand amphibolit- bis grünschieferartige Gesteine mit Quarziten, Marmoren und Granatglimmerschiefern ab. Sie bilden Bänder, Boudins und Linsen in unterschiedlichsten Größen.




Abb. 6: Zerscherte Einheit der Furgg-Zone am Stockchnubel mit Metabasiten, Quarziten und Glimmerschiefern auf 2980 m.




Nach BEARTH (1952, 1964) und WETZEL (1972) handelt es sich bei dieser Zone um sedimentär-vulkanische Ablagerungen aus dem Permokarbon. Daß sie jünger als die Granitintrusionen vor 310 ± 50 Millionen Jahren (HUNZIKER 1970) sind, beweisen sie mit dem Fehlen von diskordanten Apliten und Migmatisierung durch die Granitintrusion in der Furgg-Zone. Durch die ungestörte Lage auf dem Monte Rosa-Basement im Saastal und unter der oben erwähnten mesozoischen Gornergrat-Zone schließen die obigen Autoren, daß die Furgg-Zone autochthon auf dem Monte Rosa-Basement liegt und prä-mesozoisch ist. Demnach gehören Metaultrabasite wie die Serpentinite des Stockchnubels zur Furgg-Zone. In dieser Arbeit wurden diese Serpentinite schon in Kapitel: Zone von Zermatt-Saas Fee beschrieben und in die Zone von Zermatt-Saas Fee gestellt. Es stellt sich nämlich die Frage, wie im Permokarbon Ultrabasite gebildet werden konnten, denn diese Zeit war geprägt von der Abtragung der Varisziden. Weitere Probleme bereiten die Metakarbonate in dieser Zone. Auch diese sprechen gegen eine permokarbonische Entstehung, genauso wie das Fehlen von kohlenstoffreichen Metasedimenten, die für das Karbon typisch sind. Neuere Altersdaten zur Intrusion des Monte Rosa-Granits aus dem Oberperm (270 ± 4 Millionen Jahre, LANGE ET AL. 2000) passen ebenfalls nicht in das Bild von BEARTH (1952, 1964) und WETZEL (1972). Folglich würde ich die Furgg-Zone eher als eingeschupptes, stark tektonisiertes und metamorph umgewandeltes Mesozoikum ansehen. Gerade auch die starke Zerscherung, die diskordante Lagerung auf dem Monte Rosa-Granit und -Gneis und die immer wieder auftretende Einschuppung der Furgg-Zone in das Basement des Monte Rosa-Massives sprechen gegen eine autochthone Stellung der Furgg-Zone auf dem Monte Rosa-Basement.

Granate, Omphazite und Glaukophan (WETZEL 1972) deuten auf eine alpine Hochdruck-Metamorphose hin. Die Mineralzusammensetzung aus einer Probe vom Stockchnubel ähnelt den Prasiniten beziehungsweise Grünschiefern der Zone von Zermatt-Saas Fee und spiegelt die grünschieferfazielle Metamorphose aus dem Obereozän und Oligozän wider.



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