Sedimentary petrography of Keuper sandstones from the St. Veit Klippenzone of Vienna in comparison to the dislodged slices at the base of the Göller nappe

• Main Author: Hujer, Martin
• Format: Thesis
• Language: unknown
• Published: 2018
• Subjects: 38.28 Sedimentgesteine; Trias / Keuper / Sandsteine / Ostalpen / nördliche Kalkalpen / St. Veiter Klippenzone / Schürflinge / Provenanz; Triassic / Keuper / sandstones / Eastern Alps / Northern Calcareous Alps / St. Veit Klippenzone / dislodged slices / provenance; Granat; Sandsteinen; Sog; Fennoscandian
• Online Access: http://othes.univie.ac.at/52711/

Mittel bis grobklastische, spät-triassiche Keupersandsteine der St. Veiter Klippen-zone bei Wien wurden mit den sog. Schürflingen, welche an der Basis der Göller-decke stellenweise hervortreten, detailliert verglichen. Diese tektonischen Scherlinge repräsentieren grobklastisch-terrigene Keupereinschaltungen innerhalb der durch überwiegend karbonatische Sedimentation gekennzeichneten nördlichen Kalkalpen. Zusammengenommen stellen diese Sedimentgesteine spärlich auftretende, nicht metamorphe und bis dato wenig untersuchte klastische Keupervorkommen innerhalb des österreichischen Anteils der Ostalpen dar. Petrographische Analysen identifizierten diese Sandsteine als sehr quarz-reiche, mäßig bis schlecht sortierte Litharenite, Sublitharenite und lithische Subarkosen mit insgesamt hoher mineralogischer Maturität. Fallweise sind die Proben stark quartz-zementiert. Auch sporadisch auftretender Kalkzitzement wurde beobachtet. Die Gesteinsfragmente bauen sich zum überwiegenden Teil aus polykristallinem Quarz mit Glimmereinschlüssen auf. Geochemisch wurden die Proben als Sublitharenite, Subarkosen und Quarzarenite klassifiziert. Alle Proben zeigen einen SiO2-Gehalt von über 90%. Eine Provenanzanalyse nach Dickinson und Suszeck (1983) ergab ein erodierendes Gebirge („recycled orogen“) als wahrscheinliches Urspungsgebiet des klastischen Materials. Als Liefergesteine konnten eindeutig Magmatite (Granite), Metamorphite (Gneise, Schiefer) und Sedimentite (Sandsteine) ausgemacht werden. Sedimentäre Prozesse konnten anschaulich durch z.B. Spurenelementanalysen dargestellt werden, welche ein hohes Maß an Sortierung aufgrund von langem, fluviatilem Transport andeuten. Die Proben wurden in einem passiven, tektonischen Regime abgelagert. Die Schwerminalzusammensetzung setzt sich zum über-wiegenden Teil aus Zirkon, Rutil, Turmalin und stark variierenden Gehalten von Granat zusammen. Untergeordnet kommen auch Monazit, Anastas, Baryt bzw. Cölestin und andere vor. Insgesamt zeigen die Proben große Gemeinsamkeiten mit Sandsteinen, deren Zusammensetzung von stabilen Kratonen mit auflagernden Sedimenten und langem fluviatilem Transport abgeleitet werden kann. Unter Berücksichtigung des „Nordischen Keuper“-Konzeptes, welches von Behrens (1972) und Köppen und Carter (2000) vorgestellt wurde und den Ergebnissen dieser Arbeit, muss als wahrscheinlichstes Urspungsgebiet die ursprünglich nördlich des Germanischen Beckens gelegene Fennoskandische Hochzone angenommen werden. Late Triassic Keuper sandstones from the St. Veit Klippenzone of Vienna, predo-minantly medium to coarse-grained in composition, were compared in detail with the dislodged slices of Lower Austria, which occasionally crop out along the base of the Göller nappe. These tectonic slices form intercalations of the terrigenous Keuper within the nappe-pile of the Northern Calcareous Alps, which are predominantly characterized by carbonate sedimentation. Taken together, these occurrences re-present rare, non-metamorphic and poorly investigated Keuper sediments within the Austrian part of the Eastern Alps. The petrographic analysis identified the rocks as quartz-rich, moderate to poorly sorted litheranites, sublitharenites, feldspathic litharenites and lithic subarkoses. Rock fragments mainly consist of polycrystalline quartz with inclusions of primary mica. According to their mineralogical maturity index (MMI), the samples can be regarded as submature to mature. In some cases, the samples are heavily quartz-cemented. Sporadic calcite cement was also observed. Geochemically, the rocks were classified as sublitharenites, subarkoses and quartz arenites. All samples show SiO2-contents above 90%. The CIA-values revealed that the samples are intermediate to extremely weathered. Provenance analysis after Dickinson and Suszeck (1983) identified a recycled orogen as the most probable source of the clastic material. Results clearly indicate a derivation from igneous (granites), metamorphous (gneisses, schists) and sedimentary (sandstones) rocks. Sedimentary processes could be illustrated by e.g. trace element analysis, which indicates high degrees of sorting and recycling due to long, fluviatile transport. The samples were deposited at a passive continental margin. The heavy mineral assemblage mainly consists of zircon, rutile, tourmaline and strong varying amounts of garnet. Monazite, anatase, baryte/celestine and others only occur occasionally. In general, the samples show much in common with sandstones whose compositions are derived from stable cratonic sources with overlying sediments and long fluvial transport. By considering the “Nordic-Keuper” concept proclaimed by Behrens (1972) and Köppen and Carter (2000) and the results obtained for this thesis, a long fluvial transport from northern regions, most probably from the Fennoscandian Shield, during Carnian to Norian times must be assumed