geologie des französischen zentralmassivs - reisemaus 02 geologie.pdf · zentralmassiv 02 geologie...
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Zentralmassiv 02 Geologie - 1 -
Geologie des franzsischen Zentralmassivs1. berblick Altes herzynisches Massiv, berwiegend granitisch oder metamorph:
granitisch: besonders O und N, metamorph (Gneis, Glimmerschiefder): besonders SW und Zentrum;
Verjngung durch Hebungen, herausgedrckt im O durch Hebung der Alpen (Palogen), im S durch Hebung der Pyrenen; asymmetrisches Profil, Neigung nach NW; im S und O steiler Abfall (gegen Hebungsgrenzen): Hochlnder (Cevennen, Viva-
rais) mit groen Hhenunterschieden in Rhnetal bzw. Ebenen des Languedoc,im NW (Limousin) sanftes Abtauchen unter mesozoische Sedimente von Aquita-
nischem und Pariser Becken, geringere Hhe (grere Entfernung zu Alpen undPyrenen geringere Hebung).
Hebungen jedoch nicht gleichfrmig durch lokale Verwerfungen auch auerhalb Cevennen und Vivarais strker geho-
bene Bereiche: Margeride (1 550 m), Aubrac (1 400 m), Monts du Forez (1 640 m). zahlreiche Brche und Senken lngs der Verwerfungen: z.B. Graben: Ebene der Limagne; im Gegensatz zu Senkungsbereichen Horste: z.B. Monts du Forez Vulkanismus: z.T. bis in jngste Zeit (Chane des Puys nur wenige 1 000 a); alle Vulkantypen vertreten (Hawaii-, Ple-, Stromboli-Typ), z.T. komplexe Gebilde ber groer Ausdehnung (meist Hawaii-Typ, Lava ber
groe Flchen ausgeflossen, groe Basaltplateaus: Aubrac, Czallier), z.T.isolierte Erhebungen aus einem einzigen Ausbruch.
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Zentralmassiv 02 Geologie - 2 -
http://www.cosmovisions.com/cartes/Massif_Central.gif
Geologische bersichtskarte des Zentralmassivs
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Zentralmassiv 02 Geologie - 3 -
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/France_geological_map-fr.svg/1636px-France_geological_map-fr.svg.png, Ausschnitt
Geologische bersichtskarte des Zentralmassivs
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Zentralmassiv 02 Geologie - 4 -
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/France_geological_map-fr.svg/1636px-France_geological_map-fr.svg.png, Ausschnitt
Legende zur Geologischen bersichtskarte des ZentralmassivsSedimentgesteine
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Zentralmassiv 02 Geologie - 5 -
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/France_geological_map-fr.svg/1636px-France_geological_map-fr.svg.png, Ausschnitt
Legende zur Geologischen bersichtskarte des Zentralmassivsmagmatische und metamorphe Gesteine
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Zentralmassiv 02 Geologie - 6 -
2. Entstehung2.1. Ordovicium (450 Mio a) - Devon (um 390 Mio a) Divergenz zweier Kontinente (Laurussia und Gondwana) Palotethys.
http://www.scotese.com/images/458.jpg
Globale Situation Ordovicium (450 Mio a)
https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/450_Ord_EurMap-1.png
Europische SituationOrdovicium (458 Mio a)
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Zentralmassiv 02 Geologie - 7 -
Devon: Abdriften einer Kette von Mikroplatten (Hun-Superterran) mit Armorica imW und Liguria:
2.2. Karbon (355-290 Mio a) Kollision der Kontinente Gondwana und Laurussia
Ozean verschwunden; Entstehung variszisches (herzynisches) Gebirge, Hhe fast 5 000 m; Vorland: hei-feuchtes Klima ppige Vegetation (Farne, Schachtelhalme, Br-
lappe) Steinkohlelagersttten (z.B. bei St.Etienne);
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:380_Ma_plate_tectonic_reconstruction.png
Globale Situation Mittleres Devon (380 Mio a)
Am: Armorica
Lg: Liguria
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http://www.scotese.com/images/306.jpg
Globale Situation Sptes Karbon (306 Mio a)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/28/Hercynides_DE.svg/700px-Hercyni-des_DE.svg.png
Variszisches Gebirge
Alleghenische Orogenese = Appalachen-Entstehung
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N-Afrika, Iberia, Korsika und Sardinien in ihrer permischen Lage, zu Tage tretende variszische Massive eingefrbt
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/Hercynian_structures_Europe-en.svg/1599px-Hercynian_struc-tures_Europe-en.svg.png
Geologische Strukturen der variszischen Orogonese in Westeuropa.
Zentralmassiv
https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/450_Ord_EurMap-1.png
Europische SituationKarbon Pennsylvanium(300 Mio a)
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unter Gebirge: Metamorphose: Ton- und Sandsteine Gneis, eindringendes Magma Granit.
2.3. Perm (290-250 Mio a) Abtragung (hauptschlich durch Niederschlge)*
Rumpfflche mit geringen Reliefunterschieden, Freilegung der Gneise und Granite aus Gebirgskern.
* Abtragungsquoten von nur 1 mm/a sind ausreichend fr Abtragung eines 4 000 m hohen Ge-birges in 40 Mio a.
http://www.chainedespuys-failledelimagne.com/wp-content/uploads/2013/05/Plateau_11.gif
http://www.scotese.com/images/255.jpg
Globale Situation Sptes Perm (255 Mio a)
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https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/250_P_Trias_EurMap.png
Europische SituationTrias (250 Mio a)
http://www.chainedespuys-failledelimagne.com/wp-content/uploads/2013/05/Plateau_3.gif
http://www.chainedespuys-failledelimagne.com/wp-content/uploads/2013/05/Plateau_4.gif
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2.4. Trias, Jura (250-145 Mio a) Meeresbedeckung:
warmes Flachmeer; reiche Fauna: Ammoniten, Belemniten, Meeresschnecken, Muscheln, Plesiosaurier.
http://www.scotese.com/images/195.jpg
Globale Situation Frhe Jura (195 Mio a)
https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/200_Jur_EurMap.png
Europische SituationJura (200 Mio a)
Iberische Platte
Zentralmassiv
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2.5. Kreide (145-65 Mio a) Hebung des heutigen Massivs als Scholle des variskischen Gebirges
Abtragung der (Kalk-)Sedimente aus Trias und Jura, Ausnahmen: S (Cevennen)und W (Quercy).
http://www.scotese.com/images/094.jpg
Globale Situation Spte Kreide (94 Mio a)
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2.6. Tertir (65-1,8 Mio a) Kollision afrikanische/eurasische Platte Alpenauffaltung (Ablagerungen aus Te-
thysmeer) Rissbildungen in den Platten Zerbrechen in Schollen Hebung einzelner Horste (bes. W- und O-Teil) Granite und Gneise an Ober-
flche Senkung einzelner Schollen, Grabenbildung (neben anderen Grben im Umfeld
der Alpen, z.B. Rhne-Rhein-Graben, Eger-Graben) Limagne-Graben (65-24 Mio a), Fllung mit See-und Flussablagerungen.
https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/100_Cret_Eur.png
Europische SituationKreide (100 Mio a)
Iberische Platte
Zentralmassiv
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http://www.scotese.com/images/014.jpg
Globale Situation Mittleres Miozn (14 Mio a)
https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/13_Mid_Mio_Eurmap.png
Europische SituationMiozn (13 Mio a)
alpine Gebirgsbildung
Zentralmassiv
Rhein-Rhne-Graben
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2.7. Vulkanismus (ab 56 Mio a) s. eigener Beitrag 03 ZM Vulkanismus
56 Mio a: erste, weit verstreute Ausbrche (z.B. bei Menat, ca. 40 km n' Clermont-Ferrand);
heute meist unter neueren Ablagerungen begraben.
24 Mio a: zunehmende Aktivitt, besonders in Grande Limagne
(z.B. Puy de Crouel ' Clermont-Ferrand, Rest eines Schlotes).
9-7 Mio a: Ausflsse im Cantal und Velay.
7,8-2,5 Mio a: Czallier, Dves.
4,5 Mio - 250 000 a: Monts Dore.
95 000 - 7 000 a: Kette der Puys (Chane des Puys);
Ausbrche zunehmend explosiv ( Kegel, Kraterseen).2.8. Eiszeiten (1,8 Mio - 10 000 a) Eisflchen in Catal, Czallier, Monts Dore; Gletscher U-frmige Gletschertler, Endmornen, Schmelzwasserseen; eisfreie Hochplateaus und Tallagen mit Kltesteppe (Tundra).
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3. Einteilungen nach verschiedenen geologischen Aspekten3.1. Tektonische Zonen Zugehrig zu mehreren tektonischen Zonen aus kaledonischer und variszischer (her-
zynischer) Orogenese: Internteil des variszischen Orogens Europas: mit Resten ozeanischer Kruste aus Subduktion whrend Silur bis Devon, zerscherte und (berwiegend nach S) verschobene Gneisdecken aus Kontinentkollision
zwischen Gondwana und dem Mikrokontinent Armorica (Teil des cadomischen Kontinental-blockes) whrend Devon bis Karbon, nach berschiebungsphase zeitlich versetzte Hebungen: Beginn im W und N (Oberdevon,
Frasnium, 380 Mio a), im S spter (Unterkarbon, Tournasium, 350 Mio a), zuletzt im O(Vogesen; Ende Viseum, 330 Mio a)
ligero-arvernische Zone (= Mikrokontinent Ligeria): berwiegender Teil des Zen-tralmassivs, morvano-vosgische Zone: Morvan im NO,
Montagne-Noire-Zone: (Mikrokontinent Aquitania, mit Pyrenen) nur stark metamorphisierte Decken; palozoische Sedimentdecken durch Hebung der neo-
proterozoischen* Gebirge nach S abgeglitten. *Neoproterozoikum: 1000 - 541 Mio a, Ende Prkambrium
3.2. Gliederung durch Strungen Sillon Houiller 'Kohle-Graben': Verlauf NNO-SSW, 250 km lang, im S bergang in
Tolouse-Strung Trennung nichtvulkanischer Westteil / vulkanischer Zentral- undOstteil;
Limagne-Graben: von N Grande Causses, 150 km lang, Oligozn
kleinerer W-Teil: Stratovulkane (Monts du Cantal, Monts Dore), Maare und Ex-plosionskrater (Chane des Puys),
O-Teil: Morvan, Charolais, Maconnais, Beaujolais, Monts du Lyonnais, Velay, Cven-
nes; Grenze im O Senkungsgraben der Bresse (Verlngerung in Bas Dauphin); weitere Unterteilung durch Roanne-Graben und Plaine de Forez (beide
Oligozn); Einbruchsbecken von Blanzy-Le Creusot: Verlauf NO-SW, Perm Abtrennung des
Morvan; Einschnittlinie bei Figeac und Decazeville: Verlauf OSO-WNW Abtrennung
von Rouergue und Montagne Noir im S gegen Rest des Zentralmassivs.
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3.3. Einteilung nach Tektonik und Metamorphose
3.3.1. Kristallines, metamorphes Grundgebirge
3.3.1.1. Einteilung (M. CHENEVOY 1974) Unterscheidung hauptschlich durch Vorhandensein palozoischer Schichten:
Arvernischer Bereich (Auvergne): ohne Palozoikum, Ruteno-Limousin-Bereich (Rouergue-Limousin): intermedire Situation, Cevenolischer Bereich (Cvennes): oberster Bereich, Neoproterozoikum-Schiefer
gut entwickelt, in Montagne Noir nichtmetamorphes Palozoikum.
3.3.1.2. Arvernischer Bereich Am tiefsten liegender Bereich; para-autochton;
nur geringfgig gegen Entstehungsort verlagert Verbreitung:
hauptschlich Auvergne, westliche Marche, nrdlicher Morvan, Lyonnais, Livradois;
kleinere Umrahmungen um Grundgebirgsaufwlbungen im nichtvulkanischen W(Saint-Mathieu-Dom, Sussac-Dom, Plateau de Millevaches);
Entstehung: Flyschablagerung am N-Rand von Gondwana: 600 -550 (?max. 650) Mio a, jngstes Proterozoikum, Ende Prkambrium, Edia-
carium; abwechselnde Schichten aus tonigen (Pelite) und sandigen Lagen (Grauwacken),
bis 15 km mchtig, im Mittelteil vulkanische Materialien zwischengeschaltet(berwiegend Rhyolite, seltener Basalte, Peridotite, Karbonate);
Metamorphose: kaledonische Gebirgsbildung (acadische Phase, 400 - 350 Mio a), Amphibolit-Fazies: mittlerer Druck (0,6 - 0,8 GPa = 6 8 kbar), hohe Temperatu-
ren, Versenkungstiefe 25-30 km; (von unten nach oben): Migmatite, Gneise, Glimmerschiefer, Grnschieferfa-
zies (Serizit-, Chloritschiefer);vulkanische Materialien Leptynite, Amphibolite; porphyrische Granitoide (Kambrium, Furongium, 500 Mio a) Augengneise(aus Orthogneisen)
3.3.1.3. Ruteno-Limousin-Bereich Im Gegensatz zu avernischem Bereich palozoische Serie:
Oberkambrium (mit vulkanischer rhyolitischer Einlagerung), Ordovizium und Silur;
Verbreitung: Limousin, Rouergue, stliche Marche, Chtaigneraie, sdliche Margeride, Westrand der Cvennes;
Metamorphose: berwiegend (wie avernisch) in acadischer Phase; Rouergue: zustzlich herzynisch (niedriger Druck, hohe Temperaturen).
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3.3.1.4. Cevenolischer Bereich (cevenolischeer Grtel) Wie im Ruteno-Limousin auf avernischen Schiefern Palozoikum (Kambrium,
Ordovizium); in Montagne Noir nicht metamorph, nach N hin ( Albigeois, Cven-nes) zunehmend herzynisch metamorph;
Verbreitung: Cvennes, Montagne Noire,Monts de Lacaune, Lyonnais.
3.3.2. Schwach metamorphe Schichten (pizone)pizone: Metamorphose bei niedriger Temperatur; Tone (Grn)Schiefer
Relativ selten, in peripheren Bereichen: Einheit von Gnis (Bas-Limousin), Einheit von Gnis Thiviers-Payzac (Bas-Limousin), Glimmerschifer von Mazerolles (Haute Charente), Einheit von Gnis Brvenne (Lyonnais), Schiefer des Albigeois.
3.3.3. Nicht-metamorphe Sedimente Allgemein selten, nur in peripheren Bereichen, im Inneren durch Erosion ver-
schwunden groe Schwierigkeiten fr die Interpretation der Enstehungsgeschich-te des Zentralmassivs.
3.3.3.1. Vorkarbonische Sedimente Vorkommen:
am S-Rand: Montagne Noire, an ihrem S-Rand fast vollstndige Serie von Kambrium bis Unterkarbon; von unten nach oben:
Kambrium: Rhyolite, Grs de Marcory (Sandstein), Kalk mit Archaeocyathus*, Tonschiefer, Sandsteine; Ordovizium, Silur: Tonschiefer; Devon: Karbonate
* riffbildennde, schwammhnliche Tiere mit Kalkskelett, oberes Prkambrium - unteres Kam-brium, 590 (?516) Mio a.
am N-Rand oberes Ordovizium, Devon, Tournasium, Viseum fehlen; im bergangsbereich Kambrium-Silur zunehmend metamorph, berleitend zu
Glimmerschiefern des Albigeois (cevenolischer Grtel). im NO: Morvan: Devon: Givetium, Frasnium (beide Riffkalke), Famennium (Tonschiefer mit
Clymenien*)* Ammoniten, Devon, Leitfossilien
3.3.3.2. Mississippium (= Unterkarbon) 358,9 - 323,2 Mio a Vorkommen:
Streifen vom Roannais ber Beaujolais bis SO vom Montluon; Schichten:
Unteres Viseum: schiefrig-sandig, mittleres Vsium: Grauwacken, Konglomerate (poudingues), Karbonate; dazwi-
schen Schiefer und Sandsteine, Oberes Viseum: Tufs anthracifres 'anthrazithaltige Tuffe': an Flachmeerkste ab-
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gelagerte vulkanische Tuffe, eingelagert Anthrazit aus organischen Materialien; 335 - 330 Mio a.
3.3.3.3. Pennsylvanium (= Oberkarbon) 323,2 - 298,9 Mio a; Schichten:
Entstehung: Einbruchsgrben durch postorogene Dehnung im Gebiet des Zentralmassivs (Ka-
simovium, mittleres Pennsylvanium, 307-304 Mio a) nach starker Tektonik imobersten Mississippium (sudetische, asturische Phase); Fllung der Grben mit meist geringer Tiefe mit Flusssedimenten (Konglomerate,
Sandsteine, Tonschiefer); im Perm (sog. Rotliegend) durch Orogenese (saalischerPhase) zwischen Horsten gefaltet; dazwischen Kohleschichten, z.B. Ahun, Argentat, Blanzy, Decazeville, Grais-
sessac, Le Creusot, Messeix (Sillon Houiller), Saint-tienne, Sainte-Foy, Sincey-ls-Rouvray; vulkanische Rhyoliteinlagerungen.
3.3.3.4. Perm 298,9252,2 Mio a; Schichten:
Entstehung Fortgesetzte Dehnung kleine Senkungsbecken, Sedimentfllung unter wstenhaften Bedingungen (Sandsteine, Pelite; krftige
Rotfrbung); Vorkommen:
berwiegend peripher, z.B.: Becken von Autun, Blanzy, Brive, Espalion, Moulins, Saint-Affrique.
3.3.3.5. Mesozoikum (Erdmittelalter) 252,2 - 66 Mio a; Zentralmassiv berwiegend Festland Abtragung (seit Hebung im Oberkarbon); Kalkablagerungen am Rand (Zentralmassiv vom Jurameer umgeben):
meist wenig bedeutend (epikontinentales Flachmeer), mchtige Ablagerungen im Golf der heutigen Grands Causses (trocken gefallen im
Tertir). Asteroiden-Einschlag
Grenze Trias/Jura (214 Mio a), im NW bei Rochechouart (zwischen Dp. Haute-Vienne und Charente), Astro-
blme de Rochechouart-Chassenon; Asteroid 2,5 km Krater mit 22 km , heute vllig erodiert; nur fr Meteoriten-
einschlge typische Gesteinsreste zu finden (z.B. Suevit*)* zuerst aus Nrdlinger Ries beschrieben (Name: Schwabenstein Suevia 'Schwaben');
die zuerst fr vulkanisch gehaltenen Gesteine 1967 als Einschlagsmaterial identifiziert;schon in gallisch-rmischer Zeit fr Bauzwecke genutzt (Thermen der antiken Stadt Cassi-nomagus), bis in Neuzeit abgebaut, in Architektur erhalten (z.B. Grber der Abbaye Saint-Martial de Limoges).
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3.3.3.6 . Knozoikum (Erdneuzeit) 66 Mio a bis heute; Vulkanismus, Dehnung (Rifting), Hebung (Alpen- und Pyrenenentstehung); Einzelne Etappen
Eozn: laterithnliche, eisenreiche Ablagerungen (Sidrolithique), starke Erosi-on unter subtropischen Bedingungen;
mittleres Eozn: Beginn Dehnungsprozesse (Hhepunkt im Oligozn) Einbruchsgrben, grob in
S-Richtung verlaufend (Grben von Ambert, Aurillac, Bresse, Cher, Limagne,Malzieu, Forez, Puy, Roanne); Flusssedimente mit vulkanischen Einlagerungen; bis 2,5 km mchtig.
oberes Eozn: Beginn Vulkanismus: Stratovulkane (Cantal, Monts Dore), Basaltergsse (Ve-
lay), Phonolith-sucs. Pliozn: weitere Hebungsprozesse ( Verjngung), gesteigerte Erosion; Hhepunkt des Vulkanismus (Cantal erreicht 3 000 m).
Quartr: Eiszeit: Gletscher und Eiskappen (Cantal, Monts Dore) Mornen, Kare (Cir-
ques);letzte Vulkanausbrche (phreatomagmatisch) vor 7 000 - 3 000 a.
3.4. Magmatismus 3.4.1. Plutonite (Tiefengesteine) Weit verbreitet, fast die Hlfte des Zentralmassivs; berwiegend in Zusammenhang mit den groen Gebirgsbildungen und der Hebung
des Gebietes; Granitoide Gesteine aus zwei Epochen:
Ende Kambrium (500 Mio a), oberes Ordovicium (460 Mio a);
ursprngliche Granite spter umgewandelt in Gneise (z.T. Augengneise); whrend Orogenesen Bedingungen fr Anatexis erreicht;
drei Migmatit-Familien: Devon, datiert 385-375 Mio a (Migmatite I); Visum (unteres Karbon), datiert 333-325 Mio a (Migmatite II); oberstes Karbon, datiert 300 Mio a (Migmatite III), nur in einem groen Anate-
xis-Dome im Velay. Tonalite, Quarzdiorite, Diorite: in Tonalitlinie des Limousin, 360 Mio a.
Granitoide mit hohem Al-Gehalt: Guret (NW' Zentralmassiv, Dp. Creuse), 360-350 Mio a.
Leukogranite, Monzogranite, Granodiorite : 325-300 Mio a.
3.3.4.2. Vulkanite s. eigener Beitrag
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