Exkursion Südtirol | Porphyr, Dolomiten und Laaser Marmor
Exkursion der LMU München · 2. bis 6. August 2021
Fünf Tage, drei Gesteinswelten: die ältesten Gesteine Südtirols bei Brixen, die permische Porphyrplatte und die Sedimente der Dolomiten, die Intrusion von Predazzo – und schließlich Laaser Marmor und Marteller Orthogneis im Vinschgau.
Unter der Leitung von Dr. Thomas Kunzmann und Prof. Dr. Peter Schaaf (LMU München) standen Petrographie und Geländebeziehungen magmatischer, sedimentärer und metamorpher Gesteine im Mittelpunkt.
Geologie in Kürze
Den Untergrund bildet altpaläozoisches Kristallin, das in der variszischen Gebirgsbildung metamorph überprägt wurde. Im Perm entstand bei gewaltigen Eruptionen die bis zu 2.000 Meter mächtige Bozner Quarzporphyrplatte; aus ihrem Abtragungsschutt bildete sich der Grödner Sandstein. Darüber folgen die Ablagerungen des vordringenden Tethysmeers – Gips und Kalk der Bellerophon-Schichten, die Werfener Schichten und die Dolomite der Trias. In der Mitteltrias drangen bei Predazzo Magmen ein und wandelten den Dolomit in Marmor um.
Stationen der Exkursion
1 · Quarzphyllit bei Brixen
Fein geschieferter Quarzphyllit mit Hellglimmer und Granat – entstanden aus kambrischen Tonen und Sanden, variszisch metamorph überprägt. Die ältesten Gesteine Südtirols.
Der kleine Steinbruch liegt hinter dem Wirt an der Mahr nördlich von Brixen. Das Gestein ist so fein geschiefert, dass es seidig glänzt; Hellglimmer und Quarz dominieren, Granat tritt nur stellenweise auf – vermutlich je nach ursprünglicher Zusammensetzung. Ausgangsmaterial waren karbonatarme Tone und Sande aus dem Kambrium, datiert über Mikrofossilien (Acritarchen) und Isotope. Die variszische Metamorphose nimmt nach Nordwesten zu. Petrographisch ist der „Brixner Quarzphyllit“ daher vielerorts eher ein quarzreicher Glimmerschiefer; der Name ist eher stratigraphisch zu verstehen. Darunter liegt der permische Brixner Granit, der hier nicht direkt ansteht.
2 · Porphyrsteinbruch Montiggl
Rötlich-grüner Ignimbrit der permischen Porphyrplatte (rund 280 Millionen Jahre), natürlich spaltbar und als Pflaster- und Plattenstein begehrt.
Der Bruch liegt im Porphyrplateau nahe dem Großen Montiggler See bei Eppan. Der Ignimbrit entstand, als glühende Aschewolken aus einer großen Caldera niedergingen und Schicht um Schicht verschweißten. Das Gestein ist leukokrat, rötlich bis grünlich, fein- bis mittelkörnig und porphyrisch: Einsprenglinge aus Quarz und Feldspat schwimmen in einer eisenreichen Grundmasse, die die rote Farbe liefert. Die wenigen Plagioklase sind weitgehend chloritisiert, grüne, mit Salzsäure brausende Einschlüsse sind Calcit. Der Plattenporphyr spaltet von Natur aus in Platten, ist frostsicher und wird zu Pflaster, Mauersteinen und Bodenplatten verarbeitet – früher für Straßen und Dorfplätze, heute zunehmend für Gärten und Wohnräume. In der Wand sieht man eine leichte S-förmige Verbiegung; minderwertige Lagen, die der Betreiber „Erde“ nennt, sind vermutlich zerscherter, entfestigter Porphyr.
3 · Bletterbachschlucht
Der „Grand Canyon Südtirols“ hat sich seit der letzten Eiszeit bis zu 400 Meter tief eingeschnitten. Vom Butterloch-Wasserfall an der harten Cephalopodenbank geht es durch Grödner Sandstein, Bellerophon- und Werfener Schichten bis zum Talschluss unter dem Weißhorn – dazwischen die Perm-Trias-Grenze.
Auf acht Kilometern hat der Bletterbach seit dem Ende der Würm-Eiszeit rund zehn Milliarden Tonnen Gestein ins Etschtal geschafft. Die Basis bildet der Bozner Quarzporphyr; der Weg über das Taubenleck war bei uns gesperrt, deshalb begann unsere Route am Wasserfall des Butterlochs. Dort stürzt das Wasser über die harte Cephalopodenbank. Weil die weicheren Schichten darunter herausbrechen, wandert die Stufe durch rückschreitende Erosion bachaufwärts – die Sturzblöcke im Becken zeugen davon.
Bachaufwärts folgen der rote Grödner Sandstein, dann die fast horizontal liegenden Bellerophon-Schichten mit Gipsknollen und schließlich die tonigeren, hell- bis braungrauen Werfener Schichten, rund 400 Meter mächtig und reich an Fossilien. Am Talschluss haben wir ein Profil gezeichnet: über dem Grödner Sandstein die Bellerophon-Schichten, darin vermutet der Tesero-Horizont, darüber Mazzin- und Andraz-Horizont, Seiser Schichten, Richthofen-Konglomerat und Campiller Schichten. Den Gipfel des Weißhorns bildet der Sarldolomit.
4 · Predazzo – Monzonit und Turmalinsonnen
Typlokalität des Monzonits – eines quarzfreien Tiefengesteins aus etwa gleichen Teilen Kali- und Natronfeldspat. Nur 500 Meter weiter: roter Granit mit schwarzen „Turmalinsonnen“, gewachsen aus borreicher Restschmelze.
Der Aufschluss liegt rund 500 Meter südlich der Seilbahn am Fluss. Das mesokrate Gestein ist massig und sehr hart, die Kristalle sind mit bloßem Auge erkennbar. Kalifeldspat und Plagioklas halten sich ungefähr die Waage, dazu Biotit und etwas Pyrit – aber kein Quarz. Im Dünnschliff erwies es sich genauer als Monzodiorit. Predazzo ist eine Ringintrusion aus der Mitteltrias, die in die Wengener Schichten eindrang und unterschiedliche Zusammensetzungen zeigt.
Am Kletterfelsen auf der anderen Straßenseite steht dagegen ein leukokrater, roter Granit: rund 45 Prozent Alkalifeldspat, 30 Prozent Quarz, 20 Prozent Plagioklas, wenig dunkle Minerale. Hämatit färbt ihn rot, Biotit ist chloritisiert, Feldspat zu Epidot umgewandelt. Auffällig sind die schwarzen „Sonnen“: strahlige Aggregate aus Schörl, einem Turmalin. Bor passt in kaum ein gewöhnliches Mineral und reichert sich deshalb in der Restschmelze an – bis am Ende Turmalin kristallisiert.
5 · Marmorbruch Canzocoli
Schneeweißer Kontaktmarmor neben Monzonit: Die Hitze der Intrusion hat den Dolomit in Calcit-Marmor mit Brucit und Forsterit umgewandelt.
Der alte Bruch liegt etwa 200 Höhenmeter über Predazzo und ist über einen Forstweg schnell erreicht. Ausgangsgestein war beiger Dolomit, in dem man noch Fossilien findet; der Marmor daraus ist schneeweiß, durchscheinend, monomineralisch und völlig fossilfrei. Beim Erhitzen zerfällt Dolomit in Calcit und Periklas; der Periklas nahm später Wasser auf und wurde zu Brucit. Wo der Dolomit etwas Kieselsäure enthielt, entstand Forsterit, daneben Talk, Tremolit, Epidot und Pyrit. Die eigentliche Kontaktgrenze zum Monzonit verläuft rund 100 Meter weiter bergauf – trotz Suchen und Graben haben wir sie nicht freigelegt.
6 · Tesero
Der Tesero-Oolith markiert die Perm-Trias-Grenze – und damit das größte Massenaussterben der Erdgeschichte.
Der unscheinbare Straßenaufschluss in Tesero ist in der Fachwelt berühmt. Gegenüber den Bellerophon-Schichten zeigt der Tesero-Horizont einen Fazieswechsel: immer noch flaches Meer, aber mit höherer Wasserenergie und Sedimentationsrate – vermutlich durch eine Transgression nach Westen. In der Mitte dominieren Grainstones aus Ooiden und Schalenresten, die auf Stürme zurückgehen, oben schließen hellgraue Mikrosparite nach erneutem Meeresspiegelanstieg ab. Wo genau die Perm-Trias-Grenze liegt – an der Basis des Horizonts, an seiner Grenze zu den Bellerophon-Schichten oder mitten darin –, ist nach Fossilfunden und Kohlenstoffisotopen bis heute umstritten.
7 · Laaser Spitze (3.304 m)
Vorbei am Marteller Orthogneis mit zentimetergroßen Spodumenkristallen, durch ein Hängetal und über die Grenzen von Zebrù-Schuppenzone, Peio- und Laaser Einheit bis zum Steinmanngasseloch auf 2.940 Metern: Skarn mit Turmalin, Vesuvian und Zoisit.
Von Stallwies sind es rund 1.330 Höhenmeter und vier Stunden Gehzeit: steil durch Wald, dann über felsige Grashänge bis zu einer Geländekante, ab der der Gipfel sichtbar wird, und schließlich über Schieferblockwerk und Schneefelder zum Kreuz auf 3.304 Metern.
Erster Halt auf etwa 2.070 Metern an einem großen Block „Marteller Granit“ – eigentlich ein pegmatitischer Orthogneis, hell, mit feinem Muskovit und zentimetergroßen Spodumenkristallen. Undeformierte, diskordante Gänge durchschlagen ältere Strukturen, andere sind mit dem Nebengestein geschiefert. Auf dem Fels wächst Landkartenflechte, die so langsam wächst, dass sie anzeigt, wie lange ein Fels schon eisfrei ist.
Weiter oben steht man in einem Hängetal: Der kleinere Seitengletscher konnte sich nicht so tief eingraben wie der Hauptgletscher, nach dem Abschmelzen blieb seine Mündung hoch über dem Haupttal hängen. Auf 2.367 Metern treffen drei Einheiten zusammen. Die Zebrù-Schuppenzone besteht aus Quarzphylliten mit Chloritschiefer, dünnen Marmoren und alten Granitoiden, nur schwach metamorph. Die Peio-Einheit führt Paragneise, Glimmerschiefer, Amphibolite und reichlich Orthogneis. Die Laaser Einheit ist die tiefste der Ortler-Campo-Decke, mit staurolithführenden Gneisen und Glimmerschiefern, stark mylonitisiert.
Am Steinmanngasseloch auf 2.940 Metern liegt eine riesige Schutthalde aus Glimmerschiefer mit kleinen Granaten und gekreuzten Staurolithen. Fluide aus dem Granit darunter sind in den Marmor eingedrungen und haben ihn zu Skarn umgebaut – mit Zoisit, Klinozoisit, Vesuvian und, wo Bor zugeführt wurde, schwarzem Turmalin. Wir haben eifrig danach gesucht.
8 · Laaser Marmor
Eines der größten Marmorvorkommen der Welt, abgebaut untertage in Kammern bis 40 Meter Höhe. Früher brachte eine Schrägseilbahn die zehn Tonnen schweren Blöcke ins Tal.
Der Weißwasserbruch auf rund 1.526 Metern gehört zum Jennwand-Massiv, dessen Vorrat auf etwa 30 Millionen Kubikmeter geschätzt wird. Abgebaut wird in Kammern von bis zu 100 Metern Länge, 20 Metern Breite und 30 bis 40 Metern Höhe; rund zehn Meter Marmor bleiben als Decke unter dem Glimmerschiefer stehen. Weil das Bergwerk im Nationalpark Stilfser Joch liegt, dürfen keine Lastwagen hinauf: Die Zehn-Tonnen-Blöcke schwebten per Seilbahn über das Laaser Tal, fuhren auf einer Flachbahn zur Bergstation der Schrägseilbahn und von dort ins Tal zum Werk. Bei unserem Besuch stand die Bahn still, die Blöcke kamen mit Sondergenehmigung per Lkw.
Auf der Abraumhalde liegen reinweiße Stücke neben grau-blau gebänderten, mit Quarz- und Glimmerlagen und groben Calcitrhomboedern; dazu Aktinolith, Dolomit, Pyrit, Titanit, Rutil und Zirkon. Selbst die Uferbefestigung des Bachs ist aus Marmor – aus Blöcken minderer Qualität.
Im Detail: Marteller Orthogneis
Der helle, teils pegmatitische Orthogneis prägt das Martelltal mit bis zu 700 Meter hohen Felswänden; die Hängetäler liegen dort, wo er an die weicheren Glimmerschiefer grenzt. Intrudiert wurde er im Perm vor rund 275 Millionen Jahren, bei mindestens 550 °C und 4 bis 6 kbar. In den Nebengesteinen hinterließ er Kontaktminerale wie radialstrahligen Turmalin; aus ihm heraus setzen Pegmatitgänge mit dem Lithium-Mineral Spodumen.
Im Detail: Perm-Trias-Grenze
In der Bletterbachschlucht und bei Tesero liegt eine der wichtigsten Grenzen der Erdgeschichte. Die Gipsbänke der Bellerophon-Schichten zeugen von flachen, immer wieder austrocknenden Lagunen; mit dem Tesero-Oolith steigen Wasserenergie und Sedimentation. Wo genau innerhalb des Horizonts die Grenze liegt, wird bis heute diskutiert.
Unterwegs: Geologie am Straßenrand
Schon die Anfahrt von München ist ein Querschnitt durch die Alpen. Nach Schotterebene, Riss- und Würmmoränen und dem Irschenberg folgen Flysch und Kalkalpen. Bei Kufstein liegt das Inntaltertiär, ab Schwaz im Süden der Innsbrucker Quarzphyllit, im Norden das Karwendel. Über den Brenner folgt man ungefähr der Brennerstörung, einer großen Abschiebung: im Westen das Ötztal-Stubai-Kristallin mit Triaskalken, im Osten Quarzphyllit und dann das Tauernfenster mit Kalkglimmerschiefern und Zentralgneis. Sterzing liegt in einem ehemaligen Seebecken, aufgestaut durch einen Bergsturz bei Trens. Bei Mauls quert man die Pustertal-Linie, einen Ast des Periadriatischen Lineaments – die Grenze zwischen Ostalpin und Südalpin. Danach folgen Brixner Granit, Quarzphyllit und ab Waidbruck der rote Porphyr mit Grödner Sandstein.
Der große Zusammenhang
Das Martelltal liegt im ostalpinen Kristallin der Ortler-Campo-Decke, durchzogen von wichtigen tektonischen Linien, von denen einige wie die Nördliche Judikarien-Linie noch aktiv sind. Der Untergrund besteht aus altpaläozoischen Sedimenten, die variszisch gefaltet und metamorph überprägt wurden. Im Perm drangen Granite ein – im Süden Ifinger, Kreuzberg und Brixen, dazu die Etschtaler Vulkanite, im Martelltal der spätere Orthogneis. In der Trias brachten hydrothermale Lösungen entlang von Störungen lokal Stoffumsatz. Mit der Kollision Adrias und Europas entstand der alpidische Deckenstapel. Im Oligozän, vor etwa 32 bis 30 Millionen Jahren, stiegen entlang der Periadriatischen Naht noch einmal Plutone auf. Die großen Täler folgen alten Störungen: Ulten- und Martelltal laufen Nordost-Südwest, das Laasertal Nord-Süd.













































