Schock-Deformationen in Trias-Konglomeraten (Buntsandstein)

Schock-Deformationen und Schock-Spallation in Trias-Konglomeraten (Buntsandstein) – Einführung

Eine Artikel zu diesem Komplex ist in der renommierten Zeitschrift GEOLOGY gedruckt worden und kann unter diesem Link  http://pubs.giss.nasa.gov/abs/er01000b.html heruntergeladen werden.

In Nordspanien stehen in flächenhaft großer Verbreitung basale Konglomerate des Buntsandstein an. Jedem dort arbeitenden Geologen wohlbekannt, zeigen die Oberflächen der quarzitischen Gerölle dieser Konglomerate durchgehend sehr charakteristische Deformationsmarken. Sie werden grundsätzlich als das Ergebnis von Drucklösung durch Auflast und/oder tektonischen Druck erklärt.

Untersucht man die Konglomerate hingegen genauer und fertigt Dünnschliffe von den Geröllen an, bemerkt man das Fehlen jeglicher Lösungsvorgänge (Ernstson et al. 2001). Stattdessen weisen die Deformationsmarken auf einen rein mechanischen Ursprung hin. In den Einzelabschnitten wird genauer erläutert, daß die Deformationen mit großer Wahrscheinlichkeit von Schockwellen verursacht wurden, die beim gigantischen Azuara/Rubielos de la Cérida-Impakt die nahegelegenen Konglomerate passierten. Die Schockwellen und der damit verbundene Massenschub führten zu internen Beschleunigungen der Quarzit-Gerölle, zu Mehrfach-Kollisionen, zu Reverberationen (= Mehrfach-Reflexionen innerhalb der Komponenten) und Spallation. Es ist anzunehmen, daß selbst bei sehr geringen Kollisions-Geschwindigkeiten (größenordnungsmäßig 10 m/s) starke Druck- und Zugspannungen durch Reverberationen und Fokussionseffekte in den Geröllen entstehen konnten. Das zeigen insbesondere auch Schock-Experimente mit synthetischen Konglomeraten, die am EMI in Freiburg (M. Hiltl) durchgeführt und deren Ergebnisse unter dem entsprechenden Menüpunkt erörtert werden.

Im allgemeinen sind die Oberflächendeformationen der Gerölle mit einer ausgeprägten und engständigen Klüftung verknüpft, die sowohl makroskopisch als auch mikroskopisch in Erscheinung tritt. Auch von dieser Deformation wird angenommen, daß sie mit dem großen Impakt in Verbindung steht. Eine mikrothermometrische Untersuchung der dekorierten Mikrobrüche mit ihren Süßwasser-Fluideinschlüssen weist hydrothermale Bedingunggen bei Trappingtemperaturen um 200°C und im Druckbereich 0.11 – 0.26 GPa nach (I. Siegert, Diplomarbeit 1997). Eine ganz ähnlich thermische Konstellation hat man in der Siljan-Ring-Impaktstruktur nachgewiesen (Komor et al. 1988).

Die Untersuchung der eigentümlichen Deformationen der Buntsandstein-Gerölle zeigt, daß Schock-Deformationen autochthoner Konglomerate ein leicht anzusprechendes Merkmal im regionalen Rahmen von Impaktstrukturen sind.

Die nachfolgende Karte zeigt die untersuchten Buntsandstein-Vorkommen und die Lage der Impakt-Zwillingsstruktur.  [A = Azuara-Impaktstruktur, R = Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur, M = Molina de Aragón, Mo = Monasterio de Piedra, P = Peracense, Ru = Rueda de la Cierra, T = Torre de las Arcas]