Über die Magmenentfaltung des steirischen Vulkanbogens |
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| Authors: | Haymo Heritsch |
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| Institution: | (1) Institut für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz, Österreich |
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| Abstract: | Zusammenfassung Innerhalb des steirischen Vulkanbogens steht eine miozäne, saure, kalibetonte Magmenentwicklung einer pliozänen, basischen, atlantischen Magmenentwicklung gegenüber. Variationsdiagramme, in denen die Metalloxyde der Hauptkomponenten gegen SiO2 aufgetragen sind, bringen diese beiden Entwicklungen zum Ausdruck: Im Bereich von etwa 50% SiO2 kann im Kurvenverlauf einiger Komponenten besonders bei K2O, TiO2 aber auch bei MgO, Fe2O3 und Al2O3 deutlich eine Diskontinuität bemerkt werden. Unter Einbeziehung des Vulkanismus des mittleren Burgenlandes und der angrenzenden Gebiete Ungarns werden diese Verhältnisse noch deutlicher, Abb. l und 3.Im vereinfachten Basaltsystem nach Yoder und Tilley (1962) liegt die basaltische, atlantische Entwicklung im Teiltetraeder Nephelin-Albit-Eorsterit-Diopsid, die kalibetonte Entwicklung im Teiltetraeder mit Quarz-Albit-Forsterit-Diopsid. Die beiden Entwicklungen sind daher durch die Temperaturbarriere bei niedrigem Druck Albit-Forsterit-Diopsid getrennt, Abb. 2.Der junge atlantische Vulkanismus kann etwa in Anlehnung an das flow sheet von Schairer und Yoder (1964) gedeutet werden, da Nephelinbasanite in dieser Entwicklung verbreitete Gesteine sind. Abgesehen von der Möglichkeit, überhaupt zwei völlig getrennte Magmenherde anzunehmen, erscheint folgende Deutungsmöglichkeit gegeben: Ein tiefgelegener Magmenherd mit einem alkaliolivinbasaltischen Magma liefert im Pliozän mit nur geringer Differentiationsbreite im raschen Aufdringen Nephelinbasanite bis nephelinarme Olivinbasalte. Gleichzeitige Tufftätigkeit mit Förderung von Bomben aus Ultrabasiten unterstützt diese Annahme, falls man die Ultrabasite als Bruchstücke eines peridotitischen Substrates auffaßt. Derselbe tiefgelegene Magmenherd hat aber schon früher im Miozän Magma in höhere Bereiche geliefert; hier trat Assimilation kalireichen, z.B. granitischen Materials ein. Damit ist die Temperaturbarriere bei niedrigem Druck durchbrochen und es kommt zur Magmenentwicklung mit Klinopyroxen-Orthopyroxen und Quarz d.h. zur Bildung von Latiten, Quarzlatiten, Trachyandesiten, Quarztrachyten usw. Die Basalte von Kollnitz und Weitendorf liegen im Grenzbereich der beiden Magmenentwicklungen und sind nicht eindeutig einer der beiden Entwicklungen zuzuordnen, umso mehr als eine Altersbestimmung für sie noch nicht erbracht ist.
Within the bow-shaped range of Styrian volcanoes a miocene, acid, potassium-rich development of magma is opposed to a pliocene, basic, atlantic development of magma. Variation diagrams in which the metallic oxides of the main components are plotted against SiO2 clearly express these two developments: in the range of about 50% SiO2 a discontinuity in the path of the curves of some components can be distinctly seen with K2O, but also with MgO, Fe2O3, TiO2, and Al2O3. If the volcanic rocks of Central Burgenland and the adjacent areas of Hungary are incorporated, these relations will be more apparent still, figs. 1 and 3.In the simple basalt system, according to Yoder and Tilley (1962) the basaltic, atlantic development is situated in the sub-tetrahedron nepheline-albite-forsterite-diopside; the potassium-rich development is situated in the quartz-albite-forsterite-diopside subtetrahedron. The two developments are therefore separated by the equilibrium thermal divide albiteforsterite-diopside at low pressures, Fig. 2.The pliocene atlantic volcanism can be interpreted following the flow sheet of Schairer and Yoder (1964) as the nepheline basanites are rocks abounding in this development.Apart from the possibility to assume two entirely separated reservoirs of magma the following interpretation seems possible: a deep-seated reservoir of alkali olivine basalt produced nepheline basanites ranging to olivine basalts poor in nepheline, in quick eruptions. Simultaneous formation of tuffs with production of ultrabasite nodules supports this assumption, if the ultrabasites are regarded as fragments of a peridotitic substratum. The same deep-seated reservoir of magma had earlier supplied magma to higher regions in the miocene. Here an assimilation of potassium-rich materials, e.g. granites, occurred. In this way the equilibrium thermal divide at low pressures was crossed, and rocks were developed containing clinopyroxene, orthopyroxene, and quartz, i.e. latites, quartz latites, trachyandesites, quartz trachytes, etc. The basalts of Kollnitz and Weitendorf are situated in the border zone of the two developments and can not be clearly ascribed to either one of them, the more so as their age has not yet been determined. |
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