Regionale Geologie im Gebiet um Zermatt

Dent Blanche-Decke



Die ersten Beschreibungen der Dent Blanche-Decke stammen von GERLACH (1869, 1871) und ARGAND (1908, 1909). Die Dent Blanche-Decke ist eine überwiegend kristalline Klippe mit Ausmaßen von zirka 20x50 Kilometer und überlagert als höchste tektonische Einheit des Wallis im Untersuchungsgebiet die Combin-Zone. Zwischen Weisshorn und Ober Gabelhorn bildet sie eine große West-Ost-verlaufende Synklinale. Im Bereich des Ober Gabelhorns (4063 m) erreicht sie eine Dicke von über 1000 Meter. Es handelt sich bei der Dent Blanche-Decke um die westlichsten Ausläufer des Unterostalpins in den Westalpen. Die unterostalpine Herkunft wird mit Hilfe von mesozoischen Gesteinen vom Mont Dolin westlich von Arolla bewiesen. Diese bestehen aus Trias-Karbonaten und Jura-Kalken und Jura-Brekzien, welche unterostalpinen Decken in Graubünden (Ostschweiz) ähneln (HAGEN 1948, WEIDMANN & ZANINETTI 1974, FINGER 1975, GRUNER 1981, AYRTON ET AL. 1982). Die Wurzelzone der Dent Blanche-Decke ist die Sesia-Lanzo-Zone. Die Sesia-Lanzo-Zone hat zwar eine eo-alpine Hochdruck-Metamorphose erfahren, aber trotzdem stimmt die Lithologie mit der Dent Blanche-Decke überein (BALLÈVRE 1986, DAL PIAZ ET AL. 1972). Ferner wird die Annahme, daß die Dent Blanche-Decke und die Sesia-Lanzo-Zone zusammen gehören, durch das steile Abtauchen der Combin-Zone im Südosten unter die Sesia-Lanzo-Zone beziehungsweise die durchgängige Unterlagerung der Combin-Zone unter den beiden Einheiten bestätigt.

Die Dent Blanche-Decke wird in die Valpelline- und Arolla-Serie unterteilt (ARGAND 1909). Die Valpelline-Serie bildet die obere tektonische Einheit (STUTZ & MASSON 1938) und besteht aus hochmetamorphen Paragneisen mit Biotit, Granat, Sillimanit und Cordierit und eingelagerten Amphiboliten, Marmoren und Kalksilikatfelsen. Die Arolla-Serie, die untere tektonische Einheit der Dent Blanche-Decke, ist überwiegend aus Orthogneisen und Granitoiden aufgebaut. Daneben treten auch Paragneise und Metagabbros auf. Die beiden Serien werden durch eine breite Mylonitzone getrennt. Ob die Valpelline-Serie eo-alpin über die Arolla-Serie geschoben wurde, ist noch nicht eindeutig geklärt. Es fehlt nämlich der mesozoische Abscherhorizont zwischen den beiden Komplexen. Außerdem sind die eo-alpinen Hochdruck- Niedrigtemperatur-Gesteine räumlich begrenzt. Nur in den Scherzonen innerhalb der Einheiten, in der Mylonitzone zwischen der Arolla- und Valpelline-Serie und in der mesozoischen Sedimentbedeckung im Gebiet von Arolla und im Süden der Dent Blanche-Decke findet man Hochdruckminerale (AYRTON ET AL. 1982, BALLÈVRE & KIÉNAST 1987, PENNACHIONI & GUERMANI 1993). Diese sind Granate, Kyanit, Na-Amphibole, Phengit und grüne Pyroxene, die hohe Drücke anzeigen. Sie haben Hochdruck-Niedrigtemperatur-Metamorphose-Alter von 38 ± 2 Millionen Jahre und entstanden bei zirka 15 kbar und 500°C (DESMONS ET AL. 1999b, HÖPFER & VOGLER 1994). Die Hochdruckminerale sind Ergebnisse aus der Phase der ersten Deckenüberschiebungen. Die Zeit während und kurz nach der Überschiebung der Dent Blanche-Decke fällt mit der ersten deckenübergreifenden Grünschieferüberprägung im Obereozän (38 Millionen Jahre nach DESMONS ET AL. 1999a) zusammen (MAZUREK 1986). Daher müssen die Hochdruckminerale mindestens gleich alt oder älter als die Überschiebung der Dent Blanche-Decke sein. Überfahrener Flysch der Barrhorn-Serie hat ein Alter von Maastricht bis Mitteleozän. Dies spricht ebenfalls für die Platznahme der Dent Blanche-Decke im Obereozän. Die hochgradige Metamorphose (Amphibolit-Granulit-Fazies) der Valpelline-Serie ist dagegen variskisch. Die postvariskischen Einheiten (überwiegend mesozoische Sedimente) sind nämlich maximal mittelgradig blauschieferfaziell überprägt worden, das heißt, daß die hochgradige Metamorphose prä-alpin beziehungsweise paläozoisch sein muß. Eingelagerte Metagabbroin der Arolla-Serie deuten ebenfalls auf prä-permisches Alter der Granitoide und Gneise hin. Nach DAL PIAZ ET AL. (1977) haben die Gabbros Alter von zirka 250 ± 5 Millionen Jahre (Rb-Sr- und K-Ar-Messungen). Sie sind Zeugen der permotriassischen Riftphase. Da die Gabbrokörper meist von Myloniten umgeben sind, ist eine tektonische Einschuppung wahrscheinlich. Sie sind ebenfalls neo-alpin grünschieferfaziell umgeformt worden. Nach DAL PIAZ ET AL. (1977) nimmt diese Überprägung vom Rand der Gabbrokörper nach innen hin ab, so daß man im Kern gut erhaltene Peridotite, Gabbros und Anorthosite finden kann. Der Mineralgehalt besteht aus Olivin, Ortho- und Klinopyroxen, Plagioklas, brauner Hornblende, Phlogopit und Spinell. 87Sr/86Sr-Werte von unter 0,70 und Rb/Sr-Verhältnisse von unter 0,02 zeigen einen subkrustalen Ursprung der Gabbros an (DAL PIAZ ET AL. 1977). Zusammen mit dem oben angegebenen permotriassischen Entstehungsalter deuten diese Daten auf eine Intrusion durch die damaligen extensiven Prozesse hin. Wie in Kapitel 2 beschrieben, war diese Zeit durch Rifting beziehungsweise Ausdünnung der variskischen Kurste geprägt. Die Granitoide sind wahrscheinlich syn- bis postvariskische Intrusionen. Durch die grünschieferfazielle Überprägung im Obereozän und Oligozän entstanden bei Temperaturen von 450°C und Drücken von 4 kbar (Mazurek 1986) Albit, Epidot, Klinozoisit, Chlorit, Aktinolith, Phengit und Titanit (Abb. 1).




Abb. 1: Mineralogische Entwicklung eines Arolla-Granitoids (verändert nach Mazurek 1986).

Im Arbeitsgebiet kommt die Valpelline-Serie nur am Matterhorn oberhalb von 4000 Meter vor. Sie wurde im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht.
In der Arolla-Serie wurden überwiegend Mela- und Leukogneise, die meist Bänder im Zentimeter- bis Meter-Bereich bilden, gefunden. Teilweise gehen die Melagneise in Grünschiefer über. Eine solche Abfolge steht am Hörnligrat auf 3400 m an. Außerdem treten auch abseits der Deckenüberschiebung neo-alpin vergrünte Granite bis Granitgneise auf. Grobkörnige vergrünte Granite mit zentimetergroßen Kalifeldspäten, Quarz, Plagioklas, Biotit und untergeordnet Hornblende, Titanit, Apatit und Zirkon wurden in den oberen Wänden des Ober Gabelhorns gefunden. Augengneise, die aus der Matterhorn-Nordwand und der Südwand zwischen Unter und Mittler Gabelhorn stammen, besitzen zentimetergroße albitisierte Kalifeldspäte (Abb. 2). Je näher man zur Überschiebungsbahn kommt, desto mylonitischer sind die Arolla-Gesteine. Im näheren Bereich der Überschiebungsbahn sind die Gneise ultramylonitisch, gebändert oder straff foliiert (Abb. 2). Am Südhang von Unter und Mittler Gabelhorn stehen einige Meter oberhalb der Deckengrenze zur Combin-Zone Metagabbros an. Sie liegen als Melagneise vor und bestehen aus Albit, Chlorit, Epidot, Klinozoizit, Aktinolith, und geringfügigen Mengen aus Hornblende, Klinopyroxen und Titanit . Hornblende und Klinopyroxen sind eventuell Reste der primär-magmatischen Minerale des Gabbros.




Abb. 2: Gesteine der Dent Blanche-Decke aus der Matterhorn-Nordwand. Links: Augengneis, rechts: gebänderter Gneis-Mylonit.





Abb. 3: Gneis-Bänder mit Boudinage (Bildmitte) am Hörnligrat auf 3500 m.


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