Zusammenfassung

Das Ziel dieser Arbeit war eine genauere Erforschung der hochgradig metamorphen Gneise des Oberpfälzer Waldes im nordöstlichen Bayern und der von Ceský Les im westlichen Böhmen. Für die Untersuchungen wurden Struktur-, Strain- und Vortizitäts-Analysen zusammen mit einer gesonderten Studie der weitverbreiteten Migmatisierung der Gneise verwandt.
Die Deformationsgeschichte des untersuchten Gebietes läßt sich in fünf einzelne Hauptphasen unterteilen, die von einigen kleinen und nur lokal auftretenden Deformationsereignissen gefolgt wurden. Die dritte Deformationsphase war, aufgrund der mit ihr verbundenen Strain-Menge und der Menge der neu entstandenen Strukturen, das wichtigste tektonische Ereignis. Sie ist zeitgleich mit der Niederdruck (3-4 kbar) / Hochtemperatur (>750°C)-Metamorphose, die auf 330-320 Ma datiert wurde. Die letzten Deformationsphasen traten vor dem Einsetzen des spätvariszischen Plutonismus auf.
Es lassen sich zwei deutliche Texturen erkennen, die offensichtlich prä-D3 sind. Da sich nicht entscheiden läßt, ob es sich bei der älteren der beiden um die ursprüngliche sedimentäre Schichtung handelt, wird sie als S0/1 bezeichnet. Deformationen D1 und D2 werden in dieser Arbeit immer zusammen behandelt, da in den meisten Aufschlüssen eine Differenzierung von Texturen die älter als D3 sind nicht möglich war. In nur wenigen Aufschlüssen sind F1/2-Falten in tektonischen "Strain-freien" Enklaven erhalten. In diesen Aufschlüssen kann beobachtet werden, daß die D1/2 ostvergente enge Falten mit subhorizontal SSW einfallenden Faltenachsen erzeugte. Durch Zurückrotieren der F1/2-Faltenachsen in ihre ursprünglichen Positionen vor D3 (dies Verfahren ist möglich, da die F1/2-Falten als elongierte "Boudins" während D3 passiv in die Hauptstreckungsrichtung rotiert wurden), kann gezeigt werden, daß sie ursprünglich subhorizontal nach NNE eintauchten. Interne planare Gefüge von prä-D3 Granaten, deren Einschlüsse Hinweise auf ein Mitteldruck (7 bis 8 kbar)-Ereignis zeigen, werden ebenfalls der D1/2 zugeschrieben.
Die Hauptdeformationsphase D3 ist für eine regionale, penetrative S3-Foliation verantwortlich, die beinahe vertikal ist und typischerweise NW-SE bis NE-SW streicht und ebenfalls für eine L3-Streckungslineation, die steil nach NW einfällt. Eine mylonitische S3-Textur wurde während der D3 durch Neuwachstum und Reorientierung sämtlicher Minerale des Gneises erzeugt. Quarze zeigen eine Schachbrett-Subkörnung, die indikativ für eine Deformation unter Hochtemperaturbedingungen ist.
Der Beginn der Migmatisierung war zeitgleich mit der Entwicklung der S3, aus diesem Grund wurden die im Rahmen der Deformation entstehenden Strukturen durch die Entstehung foliationsparalleler stromatitischer Leukosome noch verstärkt.
D4 verursachte eine großräumige Verfaltung der S3-Foliation (die Hälfte ihrer Wellenlänge erstreckt sich über 4 km), obwohl eine neue S4-Gefüge nur begrenzt und lokal ausgeprägt ist. Die F4-Falten sind enge Vertikalfalten mit um 60° nach NW einfallenden Faltenachsen.
F5 Falten verursachten eine kleinräumige Wiederverfaltung der F4-Falten, mit ebenfalls steilen Faltenachsen (Einfallen nach NW bzw. NE, abhängig von dem jeweiligen F4-Faltenschenkel auf dem sie liegen) und einer vertikalen Faltenachsenfläche. Kleine duktile flach liegende Scherzonen ohne konstanten Schersinn beschließen die regionale Deformation.
Im Zottbachtal, einem 10 km langen Flußeinschnitt zwischen Pleystein und Floß im Norden des Untersuchungsgebietes, wurde eine Serie von retrograd metamorphen Gneisen (die Diaphthorit-Zone) beobachtet, die noch eine dominante S3-Foliation besitzen jedoch auch horizontal crenuliert sind. Entlang der Westböhmischen Scherzone ist der östliche Kontakt zwischen dem Moldanubikum und dem Teplá-Barrandium zu vertikal einfallenden Chevron (Zick-Zack)-Falten aufgefaltet.
Strain-Markierungen, die die Strain-Menge seit Beginn der D3 wiedergeben, zeigen verschiedene Strain-Mengen, jedoch weisen sie zumeist auf eine Ebene-Strain-Deformation hin. Diese Beobachtung ist für spätere tektonische Modellierungen des Arbeitsgebietes wichtig.
Nur drei Vortizitätsmessungen konnten ausgeführt werden, für die eine Methode, die auf den individuellen Deformationsgeschichten eines Satzes verschieden orientierter Gänge basiert, verwendet wurde. Messungen in XZ- und XY-Schnitten von D3-Texturen und in einem XZ-Schnitt einer D1/2-Textur zeigen, daß die Deformationen einen großen, wenn nicht ausschließlichen Anteil an einfacher Scherung enthielten.
Die Deformationen in den großen Aufschlüsse von retrograden Eklogiten und Serpentiniten bei Winklarn und Niedermurach sind einander ähnlich, jedoch verschieden von den Deformationsgeschichten der typischen moldanubischen Gneise die weiter oben beschrieben wird. Im Steinbruch von Winklarn wird eine Serie von Metabasiten, die mit Metapeliten wechselgeschichtet sind, eng und mit vertikaler Faltenachse mit migmatitischen metasemipsammitischen Gneisen verfaltet. Diese werden durch eine Störung von ungefalteten Serpentiniten abgegrenzt. Bei Niedermurach werden helle Orthogneise und hochmetamorphe Kalksilikatgneise in einen Serpentinitkörper eingeschoben. Hier können keine Hinweise auf großmaßstäbliche duktile oder brüchige Verlagerung des Hochdruckgesteins erkannt werden.
Im allgemeinen wurden fünf Migmatisierungsstile erkannt. Die einfachste Form sind die weitverbreiteten foliationsparallelen stromatitischen Leukosome. Diese Leukosome entstanden als ein Resultat von Aufschmelzung im geschlossenen System (geschlossen in Bezug auf die Schmelze), entlang von foliationsparallelen Scherbrüchen. Die Menge der Aufschmelzung entlang des Leukosoms ist proportional zur Entfernung von der Spitze des Bruches, jedoch nicht symmetrisch um die lange Achse des Leukosoms verteilt. Ein Model wird erarbeitet, bei dem sich ein elliptisches Protoleukosom unter einfachen Scherbedingungen entlang einer Foliationsfläche, die die Richtung der höchsten tangentialen Spannung auf den Schmelzkörper darstellt, entwickeln kann. Eine Abwandlung der stromatitischen Leukosomform stellt die Entwicklung von zusätzlichen Leukosomen im 30° Winkel zur Foliation dar. Die Entstehung dieser läßt sich durch den Spannungszustand, der sich während der einfachen Scherung zwischen den stromatitischen Leukosomen entwickelt, erklären.
Netzartige Leukosome bilden ein offenes Kanalnetz. mit einem größeren Schmelzvolumen als die zuvor beschriebenen Leukosomtypen. Massive Leukosome sind Schmelzkörper, die bis zu 10 m dicke Kanäle bilden.
In einer Anzahl von Beispielen werden die netzartigen Leukosom-Strukturen durch eine Fraktaldimension von 1,81 ±0,1 über zwei Größenordnungen beschrieben, wobei der Schnitt durch den Gneis irrelevant ist. Diese Strukturen können unter Verwendung des Menge'schen Schwammes, eines hypothetischen dreidimensionalen Musters mit einer Fraktaldimension von 2,7, theoretisch betrachtet werden.
Mit Hilfe der Fraktalgeometrie kann gezeigt werden, daß netzartige Leukosome ein gutes Transportsystem für Schmelzmigration bilden. Ein 5 x 5 km großes Gebiet zwischen Waldmünchen und Furth im Wald wird als Beispiel benutzt, um Schmelzmigration im Moldanubikum zu quantifizieren. Ein 5 m breiter Leukosomkanal mit ausreichender Schmelzzufuhr könnte innerhalb von 10 Ma mindestens 2,2 km3 granitisches Magma liefern.
Mit Hilfe eines Profiles durch das Moldanubikum zwischen seinen Kontakten mit der ZEV- und der ZTT-Einheit und durch die theoretische Entfernung der letzten Hauptdeformationsphasen, D4 und D3 läßt sich sagen, daß wenn die ZEV ein Deckenkomplex des Teplá-Barrandiums ist, diese Decke vor der Niederdruck-Metamorphose über das Moldanubikum überschoben worden ist.
Die D3-Deformation, obwohl ein kompressives Ereignis, erzeugte keine wesentliche Verdickung (oder Verdünnung) der variszischen Kruste. Zusammen mit der Tatsache, daß die Niederdruck/Hochtemperatur-Metamorphose innerhalb weniger als 10 Ma geschah, ist eine beinahe katastrophale Mantelperturbation zu vermuten.
Ein Modell für die variszische Entwicklung des Moldanubikums und seiner benachbarten tektonischen Einheiten wird vorgestellt, wobei das Teplá-Barrandium und ein möglicher Hochdruck-Nappe-Komplex bereits vor 380 Ma über das Moldanubikum geschoben worden waren. Die resultierende Kollage wurde anschließend, 50 Ma später, durch eine regionale penetrative Hochtemperatur-Metamorphose und eine intensive Deformation in einem relativ hohen Krustenstockwerk überprägt.