Die Petrologie der Diorite im Nördlichen Waldviertel, Niederösterreich

Zusammenfassung

Die intermediären bis basischen Plutonite des Nördlichen Waldviertels aus dem Raum Gebharts-Pfaffenschlag werden petrologisch untersucht und ihre Genese sowie ihr möglicher Zusammenhang mit den großen granitischen Intrusionen dieses Bereiches diskutiert. Nach Mineralbestand und Chemismus können diese basischen Gesteine im Wesentlichen als Quarzmonzodiorite und Quarzmonzonite klassifiziert werden. Es wird gezeigt, daß diese Plutonite trotz variablem Chemismus einen weitgehend ähnlichen Entwicklungstrend aufweisen. Die Kristallisationsfolge beginnt je nach Ausgangschemismus mitOpx undKpx; mit steigendemP _H2O erfolgte eine vollständige Uralitisierung der Pyroxene unter Bildung von Anthophyllit oder Mg- und Ca-Amphibolen. Der Abbau von Cummingtonit zu Biotit sowie die Verdrängung von Korund durch Margarit und die Bildung von Diaspor aus Spinell in Resorptionsschlieren spricht für eine langsame Abkühlrate unter kontrolliertenP _H2O-Bedingungen. Die untersuchten dioritischen Gesteine werden aufgrund ihrer tieftemperierten Umwandlungsreaktionen als synorogene Intrusionen angesehen, wobei einP _H2O ≃ 3 kb ≤P _total bei einer angenommenen H₂O-Sättigung der Schmelze einer Mindestintrusionstiefe von 12 km entspricht.

Geochemisch sind die untersuchten Massengesteine anhand einiger Element-Quotienten von Krustenmaterial abzuleiten, wobei aber eine Beteiligung von Mantelmaterial nicht ganz ausgeschlossen werden kann. Die Haupt- und Spurenelementgehalte zeigen eine klare Entwicklungstendenz vom Gabbro von Kleinzwettl über Hornblende- und Biotitdiorite und Wolfsegger Granit bis zu den sauren Graniten vom Typus Schrems und Mauthausen und deren Ganggefolge. Daraus läßt sich ableiten, daß speziell die Diorite ein Produkt einer magmatischen Differentiation darstellen und gewissermaßen als basische Vorläufer der jüngeren Granite aufzufassen sind. Aufgrund von Tracht, Habitus und Wachstumstendenz der akzessorischen Zirkone ist allerdings eine direkte genetische Verwandtschaft zwischen den Dioriten (und dem Gabbro von Kleinzwettl) einerseits und den Graniten vom Typus Mauthausen, Schrems und Wolfsegg nicht anzunehmen. Tracht, Habitus und Einschlußtypen der Zirkone der basischen Gesteine schließen dagegen eine genetische Bindung zur Masse des Weinsberger Granites nicht aus. Trotz der sehr deutlichen geochemischen Entwicklungstendenz der untersuchten Massengesteine ist daher eine gewisse Eigenständigkeit der Magmenentwicklung der Diorite und deren gabbroider Vorläufer anzunehmen.

Summary

The petrology of the intermediate and basic igneous rocks of the northern Waldviertel in the area Gebharts-Pfaffenschlag has been investigated. The genesis of these rocks and their genetic correlation with the big granite intrusions of this area is discussed. These basic igneous rocks can be classified as quartzmonzodiorites and quartzmonzonites.

Despite distinct variations in chemical composition the plutonites exhibit a similar crystallization trend. The crystallization sequence starts with the formation ofopx andcpx and depends on the primary chemical composition of the magma. With increasingP _H2O the pyroxenes become completely uralitized favouring the formation of anthophyllite or Mg- and Ca-amphiboles. Both, the degradation of cummingtonite to biotite and the replacement of corundum by margarite as well as the formation of diaspore from spinel in resorption spots point to a slow cooling rate under controlledP _H2O-pressure. Because of their low temperature conversion reactions the investigated dioritic rocks may be interpreted as synorogenic intrusions. AP _H2O ≃ 3 kb ≤P _total corresponds to an intrusion depth of 12 km if saturation of H₂O of the magma is supposed.

Geochemically the investigated igneous rocks may be compared to crustal material, although participation of mantle material cannot be excluded. The main and trace elements develop a clear crystallization trend from the gabbro of Kleinzwettl, hornblende and biotite diorites and Wolfsegger granite to the acid granites of the Schrems and Mauthausen type and their gangue rocks. From this it may be inferred that especially the diorites are products of magmatic differentiation and may be interpreted as basic precursors of the younger granites. Nevertheless, no direct genetic relationship seems to exist between the diorites (and the gabbro of Kleinzwettl) on the one hand and the granites of Mauthausen, Schrems and Wolfsegg on the other hand. This is proved by crystal habit, shape and growth trends of the accessory zircons of these rocks. However, habit, shape and types of inclusions of the accessory zircons of the basic rocks do not preclude a genetic relationship to the intrusion of the Weinsberger granite. Despite the clear geochemical trend of the igneous rocks investigated a certain uniqueness in the development of the diorites and their gabbroic precursor has to be assumed.