Читать книгу Die Geologie Europas - Graham Park - Страница 63

Avalonisches Grundgebirge unterlagert einen großen Teil von England, Wales und Südostirland (Grafik 3.6A). Die wichtigsten Aufschlüsse liegen in Anglesey und der Lleyn-Halbinsel, den Welsh Borderlands und Leicestershire. Obwohl die anstehenden Avalonia-Gesteine nur einen sehr kleinen Anteil der Oberflächenaufschlüsse ausmachen, lassen die geophysikalischen Hinweise vermuten, dass das gesamte Grundgebirge ähnlich aufgebaut ist.

Grafik 3.6 Die Avaloniden in Britannien und Irland. A. Das Ost-Avalon-Terran in England, Wales und Südirland ist im Norden durch die lapetus-Sutur von Laurentia getrennt. Der nördliche Teil des Terrans wurde nachfolgend im Ordovizium zu einem Magmatischen Bogen mit dem Waliser Becken als Backarc-Becken. Die Rechtecke zeigen die Position der Ausschnittvergrößerungen (Grafiken B und C). H, Haverfordwest; LM, Leinster-Massiv; MSS, Menai-Straits-Störungssystem; R, Rosslare. B. Anglesey und die Lleyn-Halbinsel. C. Die Hauptaufschlüsse von Avalonia in den englischen Midlands (in Blau).

Die Insel Anglesey vor der Nordküste von Wales beherbergt zusammen mit Teilen des angrenzenden Küstenstreifens der Lleyn-Halbinsel die größten Aufschlüsse von Avalonia-Gesteinen auf den Britischen Inseln (Grafik 3.6B). Es gibt dort vier Haupteinheiten dieser Gesteine: die Mona-Supergruppe, den Coedana-Komplex, den Blauschiefergürtel und die Arfon-Gruppe. Jede Einheit ist durch Störungen von ihren Nachbarn abgegrenzt. Die Mona-Abfolge enthält turbiditische klastische Sedimente, Kissenlaven, Serpentinite und einen Olisthostrom (sedimentäre Rutschbrekzie), die zusammen mit den Blauschiefern eine klassische Vergesellschaftung eines Subduktions-Akkretions-Komplexes darstellen. Die klastischen Sedimente der South-Stack-Gruppe, dem ältesten Bestandteil der Mona-Supergruppe, ergaben ein unter-kambrisches Alter von circa 522 Millionen Jahren und die Mona-Blauschiefer ein deutlich älteres Metamorphosealter von circa 560 bis 550 Millionen Jahren. Die Granitintrusion im Coedana-Komplex wird auf ein Alter von 614 Millionen Jahren datiert und als Grundgebirge zur kambrischen Abfolge angesehen. Die Arfon-Gruppe der Lleyn-Halbinsel besteht aus einer Vulkaniklastit-Folge, 614 bis 604 Millionen Jahre alt, die direkt von unter-kambrischen Schichten überlagert wurde.

Abbildung 3.1 Kambrischer Quarzit aus der unter-kambrischen Eriboll-Gruppe, Loch Assynt, Sutherland. Diese Schichten sind typisch für die basalen marinen Ablagerungen der Laurentischen Plattform im Nordwesten von Schottland und dem östlichen Nordamerika.

Der Coedana-Granit und die ähnliche Sarn-Intrusion im Süden der Lleyn-Halbinsel repräsentieren einen Intrusivkomplex, der als Wurzel eines Magmatischen Bogens interpretiert wird. Dabei wird die gesamte Vergesellschaftung von Anglesey-Lleyn als Akkretionskeil eines unter-kambrischen aktiven Plattenrandes gedeutet. Von den angrenzenden alt-paläozoischen Gesteinen von Wales wird sie durch das Menai-Straits-Störungssystem getrennt. Dieses vertritt eine bedeutende Terrangrenze, auf der eine beträchtliche linkssinnige Seitenverschiebung erfolgt ist.

Der kleine Aufschluss des Rosslare-Komplexes an der Südostecke von Irland (Grafik 3.6A) besteht hauptsächlich aus zerscherten Gneisen sowie circa 620 Millionen Jahre alten Intrusivgesteinen. Diese Intrusionen sind mit großer Wahrscheinlichkeit den Coedana- und Sarn-Intrusionen in Wales gleichzusetzen. Der Aufschluss wird durch Scherzonen begrenzt, sein Zusammenhang mit den angrenzenden kambrischen Gesteinen ist daher unklar. Die Gneise erbrachten ein Metamorphosealter von ungefähr 626 Millionen Jahren. Ihre Protolithe sind dagegen vermutlich erheblich älter als die Intrusionen (circa 1,8 bis 1,7 Milliarden Jahre alt) und könnten das ursprüngliche Grundgebirge darstellen, auf dem sich der Magmatische Bogen entwickelte.

Abbildung 3.2 Durness-„Kalkstein“. Karbonatische Schichten aus der kambrischen bis unter-ordovizischen Durness-Gruppe. Smoo-Höhle, Durness, Nordwestschottland. Shutterstock © Peter Asprey.

Die Avalonia-Gesteine der Welsh Borderlands (Grafik 3.6C) bestehen aus drei Einheiten: Die auf ein Alter von 566 Millionen Jahren datierte Longmynd-Supergruppe besteht hauptsächlich aus vulkaniklastischem Schutt, der von einem gleichzeitigen Vulkanbogen stammen dürfte und in einem Delta oder einer Schwemmebene abgelagert wurde. Die zweite Einheit ist der rhyolithisch/andesitische Uricon-Vulkankomplex. Da er mit dem Longmynd gleich alt ist, hat er (wenn jetzt auch getrennt) vermutlich dessen vulkaniklastisches Material geliefert. Der Aufschluss des Longmynd liegt nordwestlich der Church-Stretton-Störung südlich von Shrewsbury, und der Aufschluss des Uricon auf deren Südostseite. Die dritte Einheit besteht aus dem viel älteren (circa 700 bis 640 Millionen Jahre alten) Malvern-Gneis der Malvern-Hügel, südlich von Worcester, und den Rushton-Schiefern nahe von The Wrekin, welche aufgrund ihres höheren Alters und Metamorphosegrades als Grundgebirge zu den Longmynd- und Uricon-Deckgebirgsgesteinen angesehen werden, obwohl sie nun räumlich getrennt sind.

Im Charnwood Forest in Leicestershire (Grafik 3.6C) finden sich Aufschlüsse mit einer Serie von Tuffen, Tonsteinen und Grauwacken, die der Charn-Supergruppe zugeordnet werden und die von 603 Millionen Jahre alten Dioriten und anderen Magmatiten intrudiert wurden. Sowohl die Charn- als auch die Longmynd-Sedimente führen eine Ediacara-Fauna, wie sie für das jüngste Proterozoikum typisch ist. Das Longmynd-Uricon wie auch das Charnian werden als Produkte eines Backarc-Beckens auf einer südostgerichteten Subduktionszone interpretiert.

Die Avalonia-Gesteine der südlichen Britischen Inseln können demnach als Produkte eines ungefähr 700 bis 600 Millionen Jahre alten Magmatischen Bogenkomplexes angesehen werden, der sich wahrscheinlich auf einem alt-proterozoischen Grundgebirge gründet, das wiederum deformiert, metamorphosiert und gehoben wurde, bevor der jüngere Vulkanbogen darauf entstand. Diese spätere magmatische Periode (vor circa 570 bis 550 Millionen Jahren) fiel mit der Ablagerung vulkaniklastischer Produkte in einem Randbecken (oder Backarc-Becken) zusammen und hatte ihren Höhepunkt in der Bildung eines Akkretionskeils, der die unterschiedlichen Elemente des aktiven Plattenrandes zusammenbrachte. Weitere Deformation und Erosion folgten. Schließlich kam es zur Ablagerung der späteren ober-kambrischen und ordovizischen Schichten mit einer auffälligen Diskordanz zu den unterlagernden Avalonia- bis kambrischen Gesteinen. Die gesamte Abfolge driftete im Verlauf des Ordoviziums von Gondwana unter Bildung des Rheischen Ozeans weg und kollidierte Ende des Ordoviziums mit Baltica und dann damit zusammen im späten Silur mit Laurentia. Bedeutende Seitenverschiebungen, sowohl während der kambrischen aktiven Plattenrandphase als auch während der kaledonischen Andockphase, haben die ursprünglichen räumlichen Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Avalonia-Bruchstücken zerstört und machen die Interpretation ihrer tektonischen Gegebenheiten schwieriger, als es sonst der Fall wäre.