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Pre-Mesozoic Geology of Saxo-Thuringia

From the Cadomian Active Margin to the Variscan Orogen

Ed.: Ulf Linnemann; Rolf L. Romer

2010. X, 488 pages, 190 figures, 6 tables, 1 sheet map, 1 DVD, 1 foldout, 17x25cm, 1400 g
Language: English

ISBN 978-3-510-65259-4, bound, price: 84.90 €

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Keywords

gondwanaplate tectonicsrheic oceanvariscan europemünchberg crystalline complexsaxongranulite massiferzgebirgesaxo-thuringianlaurussia

Contents

Synopsis top ↑

The Saxo-Thuringian Zone is pivotal for understanding the Variscan evolution of Central Europe, as this part of Gondwana was one of the first to collide with Laurussia. The Saxo-Thuringian Zone comprises domains that have experienced variable degrees of Variscan metamorphism ranging from medium grade to UHT/UHP in some domains, while other parts were largely unaffected by deformation or metamorphism.

These differences in overprint reflect pre-Variscan crustal heterogeneity and thickness variation, where thinner segments were wedged into the subduction zone and rigid, thicker blocks escaped subduction. The heterogeneity of crustal thickness is considered to be caused by Ordovician rifting (470–480 Ma) of the Cadomian crust (570–540 Ma) at the Gondwana margin. Today, magmatic and sedimentary rocks deposited on the thin crust of these rifts form the metamorphic complexes of the Saxon Granulite Massif and the Erzgebirge Mtns. Variable response of crust of different thickness to Variscan deformation and metamorphism is not particular to the Saxo-Thuringian Zone, but rather a typical feature of the crust all over Variscan Europe.

The 18 chapters of this book are review and synthesis papers and present overviews of the Cadomian evolution, the post-Cadomian development of the passive margin, a state of the art assessment of the biostratigraphic record of Saxo-Thuringian sediments, various aspects (metamorphism, structure, magmatism) of the Variscan reworking of the Saxo-Thuringian Zone and processes related to the erosion of the Variscan Orogen. Extensive references include also older, generally difficult to find literature references, PhD theses and original descriptions published in very local journals.

This book makes use of, and in part provides, previously unavailable maps and borehole data, largely acquired in GDR time in the course of exploration for uranium, fossil fuels, and ore minerals.
The geological sheet map of the Pre-Permian geology of Eastern Germany, based on this material and compiled by SDAG Wismut (now WISMUT GmbH), is included and made available for the first time to a wider audience. Numerous figures and additional materials are provided on the enclosed DVD.

Analyse d'ouvrage: Géochronique n° 114, 2010 top ↑

Ce bel ouvrage, édité par Ulf Linnemann et Rolf Romer, est le résultat d'un énorme travail réunissant les contributions des deux éditeurs et de 33 collaborateurs, pour l'essentiel des géologues allemands spécialistes de l'ensemble saxothuringien. Ce volume constitue l'une des « retombées » du PICG 497 animé par Ulf Linnemann et dédié à l'évolution de l'océan Rhéic au Paléozoïque. L'ouvrage, totalisant 488 pages, est abondamment illustré par des tableaux, des diagrammes, des figures au trait, et d'excellentes planches de fossiles. Cette iconographie, le plus souvent de bonne qualité, est en parfaite adéquation avec le texte. Quelques cartes et photos en couleur sont dupliquées en fin d'ouvrage ce qui accroît encore leur lisibilité. Une reproduction hors-texte de la carte géologique à 1/500 000 de l'ancienne République démocratique d'Allemagne et un CD reproduisant l'ensemble des figures de l'ouvrage au format PDF sont ¡oints au volume. On peut regretter que les figures dupliquées au format PDF (les cartes notamment) ne soient pas en couleur. Cet ouvrage s'adresse en premier chef aux professionnels des sciences de la Terre, qu'ils soient tectoniciens, stratigraphes, sédimentologues, géochimistes, radiochronologues ou encore paléontologues. Tout géologue ayant un intérêt pour les terrains varisques et même cado- cadomiens d'Europe, est concerné par cet ouvrage très complet focalisé sur le domaine saxo-thuringien. Il s'agit pour l'essentiel d'une revue détaillée des connaissances accumulées sur deux siècles et demi de recherches géologiques et minières, avec des données inédites, mais aussi des informations longtemps ignorées de la littérature consacrée au Varisque en Europe de l'ouest. L'ouvrage accorde une large place au cadre paléogéographique de la chaîne varisque et à son histoire régionale, depuis l'individualisation du socle protérozoïque (Cadomien) jusqu'aux stades terminaux de l'orogenèse et à la destruction de la chaîne, au cours du Permien. Les aspects biostratigraphiques et paléobiogéographiques des faunes et flores paléozoïques locales sont parfaitement exposés. Les données de la géochimie et de la radiochronologie sont également bien développées. Un chapitre dédié aux informations géophysiques et à la structure profonde du domaine saxo-thuringien fait toutefois défaut. Ces données avaient tout leur intérêt dans une région géologiquement complexe, située au voisinage de la suture de l'océan Rhéic.

Une bibliographie impressionnante de plus de 1 900 références, pour l'essentiel directement liées à la géoloaie de la zone saxo-thuringienne complète l'ouvrage. Les références anciennes, parues dans des revues de l'ancienne Allemagne de l'Est et longtemps méconnues de la plupart des occidentaux sont particulièrement bienvenues.

Je recommande chaudement la lecture de cet ouvrage dont on aimerait avoir un équivalent pour tous les autres segments de la chaîne varisque.

F. PARIS

Géochronique n° 114, 2010

Bespr.: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge Band 17, Heft 1/2-2010 top ↑

Wer bereits den Vorgänger „Das Saxothuringikum – Abriss der präkambrischen und paläozoischen Geologie von Sachsen und Thüringen“ von Linnemann, U. (Editor, 2004) der Zeitschrift Geologica Saxonica 48/49 des zu besprechenden Buches besitzt, musste zwangsläufig auf diese Veröffentlichung gespannt sein. Um es gleich vorweg zu nehmen, wer gedenkt, sich am modernsten Wissensstand zur Geologie von Sachsen und Thüringen zu orientieren, der kommt um das zu besprechende Buch nicht herum.

Im einführenden Teil 1 wird ein Überblick zum Variszischen Orogen und dem Cadomischen Fundament in Mittel- und Westeuropa gegeben, um dann die geotektonischen Einheiten in Sachsen, Thüringen und dem benachbarten Tschechien unter Berücksichtigung geochemischer Besonderheiten zu quantifizieren. Dabei wird Rücksicht auf die Entwicklung des heutigen Kenntnisstandes mit historischen Karten- und Profildarstellungen genommen.

Im Teil 2 werden die autochthonen Einheiten mit ihrem Cadomischen Fundament und ihre begrenzenden Seitenverschiebungs- und Überschiebungszonen vorgestellt. Besonders hilfreich sind dabei Kartenübersichten und exzellente Modelldarstellungen. Übersichtsprofile und paläogeographische Kartenskizzen erleichtern das Verstehen des erdgeschichtlichen Werdeganges dieser Einheiten zwischen Cadomischer und Variszischer Gebirgsbildung. Gespickt mit zahlreichen geochronologischen Datierungen wird der modernste Kenntnisstand fundiert vermittelt. Hervorzuheben ist der Abschnitt zur Biostratigraphie dieses Buchteils. Hier werden von deutschen, global aktiven Spezialisten weitere, mit Literaturhinweisen nachvollziehbare Fakten vermittelt und dabei Wert auf deren Vollständigkeit gelegt. Besonders reizvoll sind die Fotoabbildungen biostratigraphisch bedeutender Fossilien aus dem Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon und Unter-Karbon. Die biostratigraphischen Tabellen orientieren sich an der aktuellen internationalen Chronostratigraphie. Die Modellvorstellung der synorogenen Variszischen Sedimentation, deren Strukturinventar und die zeitliche Einordnung der Deformationsphasen rundet Teil 2 ab.

Ein Überblick der erdgeschichtlichen Entwicklung der einzelnen, oberflächlich anstehenden Einheiten der Mitteldeutschen Kristallin-Zone leitet Teil 3 des Buches ein, in dem die allochthonen Variszischen Metamorphitkomplexe von Münchberg, Frankenberg, Wildenfels und Eulengebirge (Góry Sowie in Polen) vorgestellt werden. Der Petrologie und dem Werdegang des Sächsischen Granulitmassivs und des Erzgebirges werden separate Kapitel gewidmet, um im Anschluss die tektonische Entwicklung der Saxothuringischen Zone in seiner Gesamtheit modellhaft zu vermitteln. Gegenüber dem Vorgänger des Buches werden die neuen Vorstellungen exzellent erklärt. Dabei helfen insbesondere die leicht verständlichen Blockbilder. Teil 3 wird mit einer Übersicht zu den Vorkommen des karbonischen Magmatismus abgeschlossen.

Teil 4 widmet sich der Spät- und Postvariszischen Entwicklung. In separaten Kapiteln wird ein Überblick zur Früh- und Hauptmolasse (hier als Spätmolasse bezeichnet) gegeben. Ausgezeichnete stratigraphische Übersichts- und Profildarstellungen und die biostratigraphischen Fakten zum Karbon und Perm führen den biostratigraphischen Abschnitt von Teil 2 fort. Der einzige Wermutstropfen ist, dass hier auch die geochronologischen Datierungen von Vulkaniten aufgeführt hätten werden können. Eine Übersicht zur Postvariszischen Deformation und hydrothermalen Mineralisation rundet diesen Buchteil ab.

Die Synthese der vorangegangenen Teile erfolgt im Teil 5. Dort werden die Drift der Landmassen, das Werden und Vergehen der Ozeane im globalen Maßstab diskutiert, um dann auf die geotektonische Entwicklung des Saxothuringikums vom Neoproterozoikum bis zum Perm im Speziellen einzugehen. Der Anteil der Literaturreferenzen ist enorm.

Als besonderes Bonbon liegt dem Buch eine vom Känozoikum und Mesozoikum abgedeckte Geologische Karte der ehemaligen Deutschen Demokratischen Republik bei, die den geologischen Erkundungsstand der ehemaligen SDAG WISMUT von 1977 darstellt. Eine CD beinhaltet weiterführendes Material zu den einzelnen Kapiteln.

Dieses Buch ist beispielgebend, wie man nahtlos die von verschiedenen Autoren verfassten Kapitel zu einem Gesamtwerk zusammenführen kann. Es vermittelt den aktuellsten Kenntnisstand und eine moderne Interpretation zahlreicher Fakten südwestlich der Mitteldeutschen Hauptabbrüche. Die Interpretationen der geologischen Prozesse werden anschaulich dargestellt. Zur Geologie von Sachsen und Thüringen ist dieses Buch schon jetzt ein Klassiker in leicht verständlicher englischer Sprache.

Michael Göthel

Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge Band 17, Heft 1/2-2010

Bespr.: der Aufschluss Ausgabe 6 November/Dezember 2010 top ↑

Das Buch besteht aus fünf Abschnitten, die aus 18 Fachartikeln unterschiedlicher Autorengemeinschaften zusammengesetzt sind. Auf einer inklusiven DVD sind eine geologische Karte von Sachsen, Daten und Abbildungen als PDF- und PPS-Dateien sowie von Abkürzungen der zitierten Fachzeitschriften enthalten. Abbildungen sind im Anhang auch in Farbtafeln wiedergegeben.

Der erste Abschnitt umfasst die Einleitung aus drei Kapiteln. Das Saxothuringikum wird in seiner Gesamtheit aus verschiedenen Perspektiven vorgestellt. Zunächst wird die Region als Teil Pangäas eingeführt; sodann wird ihre wechselvolle und interessante Erforschungsgeschichte beleuchtet. Darüber hinaus werden im dritten Teil eine Vielzahl geochemischer und Isotopen- geochemischer Daten aus den unterschiedlichsten Bereichen des Saxothuringikums vorgestellt und interpretiert. Damit ergeben sich nicht nur Aussagen zum Alter magmatischer Protolithe sondern auch zu geochemischen Anomalien und Signaturen überlieferter Sedimentite und deren metamorpher Äquivalente. Damit wird gezeigt, dass alle lithologischen und tektonischen Elemente des Saxothuringikums eine gemeinsame prävariszische Geschichte als Teil desselben Gondwanabereiches aufweisen.

Der zweite Abschnitt beschreibt die Besonderheiten der autochthonen Anteile des Saxothuringikums sowie der „Wrench-and-Thrust Zone“. Beiden fehlt eine mittel- bis hochgradige metamorphe Überprägung. Sie weisen aber zumindest in Teilen eine prägnante Schieferung auf. In Kapitel 4 werden die präkambrischen bis frühkambrischen Gegebenheiten beschrieben. Die cadomischen orogenetischen Prozesse fanden im westlichen Peripherie-Bereich des westafrikanischen Kratons im Zeitraum von vor ca. 750 bis 530 Millionen Jahre statt. Die im Saxothuringikum überlieferten Anteile repräsentieren, in Form komplexer vulkano- sedimentärer Abfolgen und postkinematisch intrudierter Magmatite, allerdings nur einen Zeitabschnitt zwischen 570 bis 530 Millionen Jahre. Das Unterlager dieser als „Cadomisches Basement“ bezeichneten Abfolgen ist nicht überliefert. Im Hangenden lagern kambrische bis karbonische Gesteinsfolgen (Kap. 5). Im Ordovizium öffnete sich der Rheia Ozeans. Damit ist bis ins Silur/Devon die Ablagerung mächtiger distaler Schelfsedimente verknüpft, ehe Einengung und Subduktion die Sedimentation und den Magmatismus mehr und mehr beeinflussten. Fossilien sind in diesem weiten Subsidenzraum relativ selten und ungleich verteilt, doch dokumentieren sie den Zeitraum vom Ediacarium bis ins Karbon (Kap. 6). Eine paläo-biogeographische Einordnung siedelt den Lebensraum der über fast zwei Jahrhunderte gesammelten, dokumentierten und heute neu evaluierten Fossilien im Bereich der Peripherie Gondwanas am südlichen Rand des Rheia-Ozeans an. Eine synorogene Flyschsedimentation mit gros-sen Mengen an proximalen und distalen Turbiditen fand ausgedehnt im Unterkarbon statt (Kap. 7). Diese Sequenzen zeigen die Nähe des tektonisch aktiven, wachsenden Orogens und wurden zudem in die varizische Deformation einbezogen.

Der dritte Abschnitt widmet sich den allochthonen Einheiten des Saxothuringikums. Diese sind von Grund auf heterogen aufgebaut. Ihnen eigen ist eine im Allgemeinen mittel- bis hochgradige metamorphe Überprägung. Die Mitteldeutsche Kristallinzone (Kap. 8) besteht aus Gneisen und Granitoiden. Dieser Bereich repräsentiert die Sutur des Rheia Ozeans, der Ostavalonia und Gondwana trennte. Das Saxothuringikum beinhaltet auch die Münchberger Gneismasse sowie die kristallinen Komplexe von Frankenberg, Wildenfels und Góry Sowie (Kap. 9). Diese unterschiedlich großen Komplexe werden als Deckenstapel oder tektonische Klippen angesehen, die im Karbon aus SE heran transportiert wurden. Ihnen ist zunächst ein magmatisches Ereignis (ca. 490 Ma) sowie eine HP bzw. HP/LT Metamorphose (420-390 Ma) gemeinsam. Dann folgten bei ca. 380 Ma Abkühlung und Exhumation in ein mittleres Krustenstockwerk und bei ca. 280 Ma thermale Rekristallisation. Die Decken sind bezogen auf ihre metamorphe und geochronologische Abfolge teils invers gestapelt. Das Granulitgebirge (Kap. 10), eine Domstruktur, besteht zum großen Teil aus felsischen und mafischen Granuliten. Sie entstanden aus Kambro-Ordovizischen, meist magmatischen Protolithen kalkalkiner und tholeiitischer Zusammensetzung. In der Scherbahn zur Schieferhülle finden sich zusätzlich Relikte aus Metapeliten und Metaophioliten. Die Schieferhülle selbst besteht aus Siliziklastika des frühen Paläozoikums bis Devons. Das Erzgebirge (Kap. 11) besteht aus Gesteinen des metamorphen Cadomischen Basements und überlagernden paläozoischen Gesteinen. Die prominenten Gneisdome sind abgescherte Einheiten, während die UHP- und LP-Decken aus paläozoischen Gesteinen bestehen. Geochemische Signaturen lassen Vergleiche zu Gesteinsserien u.a. des Autochthons zu und damit die Zuordnung der Ausgangsgesteine zu Gondwana. Während der variszischen Orogenese wurden Teile der paläozoischen Gesteinsserien in Tiefen bis zu 100 km versenkt. In Kapitel 12 wird ein Modell für den Deckenbau der allochthonen Einheiten des Saxothuringikum vorgestellt, das die unterschiedlichen Metamorphosegrade, Alter und Deformationsereignisse einbezieht. Die Magmatite des Karbons werden von den voluminösen erzgebirgischen Graniten dominiert (Kap. 13). Sie erstarrten in der oberen Kruste. Kompositionell sind die Granite außergewöhnlich vielgestaltig, obwohl sie als Krustenschmelzen interpretiert werden. Daher werden auch im Untergrund Heterogenitäten durch einen krustalen Lagenbau angenommen.

Der vierte Abschnitt charakterisiert die spät- und postvariszischen Entwicklungen in Form einer Molassesedimentation und späteren tektonischen Prozessen sowie damit verknüpften hydrothermalen Bildungen. Die frühe Molasse (Kapitel 14) entstand im oberen Visé und weist laterale Fazieswechsel zwischen terrestrischen über paralische hin zu marinen Bereichen auf. Während der syn- bis postorogenen Entwicklung im Oberkarbon bis Perm (Kap. 15) geschah die Sedimentation in zahlreichen Becken, die den Erosionsschutt des Variszischen Gebirges aufnahmen. Verschiedenste Sedimentite und Vulkanite wurden in Vortiefen sowie intra- und perimontanen Bekken angehäuft. Die Becken öffneten sich in Anpassung an ein sich neu organisierendes Stressfeld im Zuge von Riftprozessen. Dabei wurden alte Strukturen reaktiviert. Wiederholte tektonische Aktivitäten führten zu Veränderungen im Relief, zu Anpassungen in den Drainagemustern, Fazieswechseln und zu internen Diskordanzen in den Schichtfolgen. Auch die vielfältigen hydrothermalen Mineralisationen (Kap. 16), besonders im Erzgebirge, sind mehrphasig. Es lassen sich Alter von ca. 270 Ma, 180 Ma, 150Ma, 120 Ma und 80-60 Ma zeigen, so dass hier letztlich eine Verknüpfung mit entfernten tektonischen Entwicklungen in der Tethys und im Atlantik angenommen wird.

Der fünfte Abschnitt präsentiert die Synthese der gesammelten Daten. Basierend auf Isotopen-geochemischen Analysen ergeben sich Hinweise zur Provenanz von Sedimentiten in verschiedenen Gebieten auch in Rügen und nördlich Rügen in der Bohrung G14 (Kap. 17). Es zeigen sich dort zeitlich gestaffelte Einflüsse von Baltica, Avalonia und Gondwana, die die Annäherung der Bereiche anzeigen und auf strike-slip Bewegungen hindeuten. Kapitel 18 stellt sodann ein geodynamisches Modell des Variszikums vor. Basierend auf den in den vorherigen Kapiteln kompilierten Daten und Rückschlüssen, integriert es die Bewegungen der beteiligten Platten Baltica, Avalonia und Gondwana im Zeitraum des ausgehenden Präkambriums bis ins Perm. Das Modell wird in einer Reihe von zeitbezogenen, schematischen Plattenrekonstruktionen illustriert.

Das Buch ist für Geowissenschaftler sehr zu empfehlen, es bietet eine Fülle von Daten zum Kaleidoskop „Saxothuringikum“ und deren umfassende Interpretation. Die vielfältigen Lithologien, ihre Altersstellungen sowie die geologisch-geodynamische Entwicklung dieser Region werden in allen Aspekten umfassend verdeutlicht. Das Buch setzt dabei vertieftes Fachwissen aus vielen geowissenschaftlichen Bereichen, u.a. Petrologie, Strukturgeologie, Geochemie und Geodynamik, voraus. Der Laie wird beim Lesen daher wohl bald an Grenzen stoßen. Deutschsprachige Kurzfassungen zu den Artikeln wären ergänzend sicher ebenso möglich gewesen wie deutschsprachige Zusammenfassungen der Ergebnisse der Hauptkapitel. Einige Tippfehler, wie zum Beispiel „Godwana“ auf der ersten Textseite, hätten noch vermieden werden können.

Insgesamt ist das Buch ein Muss für all jene, die das Saxothuringikum und damit das plattentektonische Szenario des Variszikums in Mitteleuropa in seiner Gesamtheit wissenschaftlich fundiert verstehen möchten.

Dorothee MERTMANN, Halle (Saale)

der Aufschluss Ausgabe 6 November/Dezember 2010, Seite 249-250

Review: Geologica Carpathica, February 2011, vol. 62 no. 1 top ↑

The monographic work is a summary of results of a wider team of authors, who have contributed to the five dominant Parts, each of which consists of several Chapters focused on individual problems of the Saxo-Thuringian Region, its geological structure and its development in time and space.

It is a classical analysis of the development of the Pre-Mesozoic stage from the Cadomian Active Margin to the Variscan Orogene. Saxo-Thuringia represents a very important region displaying development of the Variscides in one part of the Pangea supercontinent. The first chapter of the first part (Introduction) of the book is absolutely devoted to the location of this region of Saxo-Thuringia in the context of the Pangea supercontinent, followed by detailed recapitulation of the geological maps and results from geological mapping in historical survey from oldest documents to almost presentday works, which are well preserved and represent for the reader the classical and modern shool of regional geology of this region. The third chapter of this part completely untraditionally, but in a very interesting way shows the region of Saxo- Thuringia from the point of view of geochemical potential. The whole first part of this book is under the full direction of the Chief Editors of the monograph: ULF LINNEMANN & ROLF L. ROMER.

The second part of the book is devoted to The Autochthonous Domain and the Wrench-and-Thrust Zone of this whole region. This whole region is very interesting geologically. It is valued on the basis of results presented in four chapters following one after another (4, 5, 6, 7). They present the manifestations and consequences of the Cadomian Orogeny, as well as the individual transitional stages between the Cadomian and Variscan orogenes. On the basis of the development of basins and in this framework also of the tectonomagmatic evolution of the southern margin of the Rheic Ocean the Saxo- Thuringian Zone (North Gondwana shelf) is represented. In a further two chapters of the monograph, Biostratigraphy is treated in detail. The faunal province of the southern margin of the Rheic Ocean and consequently also Early Carboniferous synorogenic sedimentation in the Saxo-Thuringia Basin and adjacent Allochthonous Domain are covered.

The third part of the monograph represents an extensive study in six chapters devoted to The Allochthonous Domain. The Mid-German Crystalline Zone, Early Variscan allochthonous domains Münchenberg Complex, Frankenberg, Wildenfels and Góry Sowie are evaluated here. In a further chapter the Saxon Granulite Massif as the key to the evolution of Variscan central Europe is evaluated. A very exhaustive chapter dedicated to the Erzgebirge region follows. The conclusion of this monograph part is the tectonic model of the Allochthonous Domain of the Saxo-Thuringian Zone and Carboniferous magmatism treated in detail.

The fourth part of the book deals with Late and post-Variscan reactivation. The reader receives here complete information on Late Variscan development on the basis of analyses: Variscan Early Molasses in the Saxo-Thuringian, completed by the chapter The Late Variscan Molasses (Late Carboniferous—Late Permian) of the Saxo-Thuringian Zone and following is Post-Variscan deformation and hydrothermal mineratization in the Saxo-Thuringian Zone and beyond: a geochronological review.

The fifth part of the book represents a perfect finale designated as a Synthesis. In this part important information is summarized under the chapter Baltica and meets Gondwana the isotope geochemical record and a particular chapter The Saxo-Thuringian Zone – tip of the Armorican Spur and part of the Gondwana plate.

The last part of the book includes a complete register of applied literature and Index of terms. The book is treated graphically very well, perhaps some figures and schemes are of medium low graphical level, but on whole they are legible and applicable for the user.

List of Contributors represents the present-day European professional elite, which has presented the most important information on the geology of the Saxo-Thuringian Zone, to the professional public in individual chapters.

The book includes Digital Appendices on a DVD with additional maps and explanatory notes, suplements to chapters and a series of additional figures.

The book represents a perfectly specialized work as a source of information and stimulation to further research into the problems given.

We are indebted and congratulate the Editors and Authors!

Jozef Vozár, Slovak Academy of Sciences, Bratislava

Geologica Carpathica, February 2011, 62 no. 1, page 42

Bespr.: Zentralblatt für Geologie und Paläontologie Teil II, 2011, Heft 3-4 top ↑

Um es vorwegzunehmen: Dieser Band ist nicht – wie man zunächst vermuten könnte – eine englische Fassung des Beitrags von LINNEMANN (2008), sondern eine völlig eigenständige Publikation mit Elementen der vorhergehenden. Das zeigt zum einen die ganz andere Zielsetzung: Früher untersuchte man die geologische Geschichte des Saxothuringikums unter Berücksichtigung der Variszischen Orogenese. Jetzt ist es unter erheblicher Vergrößerung des Maßstabs eher umgekehrt: Es geht um sedimentologische und plattentektonische Prozesse im Armorikanischen Terran-Ensemble (Peri-Gondwana) am Nordrand Gondwanas im Zusammenhang mit der Variszischen Orogenese am Brennpunkt Gondwana/Laurussia. Dieser Abschnitt ist wesentlich für die Genese von Pangaea. Schwerpunkt ist dabei das Saxothuringikum an der Spitze des Kollisionssporns. Es geht also um nicht weniger als um das Verständnis geodynamischer Prozesse einer Schlüsselregion der Variszischen Orogenese. Zum anderen zeigt es sich auch in dem zwangsläufi g erheblich breiteren und detaillierteren Ansatz. Zudem verbindet man jetzt die drei wesentlichen Struktureinheiten des Saxothuringikums konsequenter als zuvor mit dem Begriff der Domäne, deren ehemals als parautochthon eingeschätzten Elemente man schon an anderer Stelle zu autochthonen aufwertete.

Die Saxo-Thuringische Zone Deutschlands (das Saxothuringikum = STZ) am Nordrand des Böhmischen Massivs ist eine bedeutende Struktur für das Verständnis variszischer Prozesse in Mittel-Europa. An dieser Ecke Gondwanas kollidierte seine Vorhut, das Armorikanische Terran-Ensemble, mit Laurussia. Dies war der erste Schritt zur Schließung des Rheischen Ozeans. Die STZ besteht aus drei Domänen, die man jeweils in zwei Schub- und Blattverschiebungszonen sowie eine autochthone und eine allochthone Domäne weiter unterteilt. Während die Letztere von deutlichen variszischen Umwandlungsprozessen geprägt ist – von mittelgradiger Metamorphose bis Ultrahochtemperatur-/ Ultrahochdruckmetamorphose –, blieben die Autochthone Domäne sowie ihre genetisch verwandten zwei Zonen weitestgehend unverändert. In diesen unterschiedlichen Überprägungen dokumentieren sich eine prävariszische Heterogenität von Kruste und deren Dicke: Dünnere Segmente erfasste die Subduktion, dickere dagegen nicht.

Die unterschiedliche Krustendicke geht auf das Rifting der vor 570–540 Ma gebildeten kadomischen Kruste während des Ordovizium (470–480 Ma) am Rande Gondwanas zurück. Magmatische und sedimentäre Gesteine, abgelagert auf der dünnen Kruste dieser Rifts, formen heute die metamorphen Komplexe des sächsischen Granulit-Massivs und des Erzgebirges. Unterschiedliches Verhalten verschieden dicker Krustenabschnitte gegenüber variszischer Deformation und Metamorphose ist kein spezifisches Phänomen der STZ, sondern typisch für die Kruste der europäischen Varisziden.

35 Autoren verbinden in 18 Beiträgen neue Forschungsergebnisse mit Kompilationen zu Details der 300 Ma dauernden Geschichte der STZ und damit zur Variszischen Orogenese, also vorwiegend plattentektonischen Prozessen. Grundlage sind vor allem erst seit 1990 frei zugängliche Daten aus besonders zahlreichen Prospektionsbohrungen, aber auch aus Neukartierungen bislang wenig beachteter Regionen. Der Band gliedert sich in fünf einzelne, fortlaufend nummerierte Kapitel. Den Kapiteln jedes Teils sind ihre Inhalte kurz vorangestellt. Manche enthalten am Ende auch eine nützliche Zusammenfassung.

Teil I (Einführung): Kapitel 1 beschäftigt sich zunächst mit der Rolle der Variszischen Orogenese bei der Bildung von Pangäa. Der nördlichen Grenze des Böhmischen Massivs, der STZ, kommt dabei wegen ihrer paläogeografi schen Lage im unmittelbaren Kollisionsbereich Gondwana/Laurussia bzw. an der Grenze zwischen West- und Ost-Pangäa, der Rheischen Sutur, besondere Bedeutung zu.

Kapitel 2 behandelt die Erforschungsgeschichte der STZ mit Schwerpunkt auf Kartierarbeiten. Ein hoher Bedarf an Rohstoffen führte zwischen 1945 und 1990 bei der geologischen Exploration zu äußersten Anstrengungen. Ein wichtiges zusammenfassendes Ergebnis dieser und anderer Kartierungen – die geologische Karte 1:500.000 für das Gebiet der DDR – ist dem Buch als Anhang beigefügt. Die beiliegende DVD enthält zudem die erste geologische Karte Sachsens (1835– 1845).

Kapitel 3 referiert den geochemischen Charakter der Kruste der STZ. Ihre lithologische Heterogenität hatte man zeitweilig auf das Wirken sehr unterschiedlicher Prozesse zurückgeführt, die zudem auf Materialien sehr verschiedener Herkunft einwirkten. Geochemische Analysen und Isotopendaten zeigen nun jedoch, dass alle Domänen der STZ eine gemeinsame prävariszische Geschichte am Nordrand von Gondwana haben. Und ihre strukturellen Unterschiede sind allein davon abhängig, in welchem Maße sie die tektonischen Prozesse der Variszischen Orogenese betrafen. Den engen Zusammenhang zwischen den einzelnen Domänen bzw. ihre genetische Unabhängigkeit von anderen Zonen des Variszischen Orogens begründen die Autoren anhand von fünf Schlüsselargumenten, darunter vor allem die Alter der magmatischen Protolithe, Neodymisotopie und Endemismus bestimmer ordovizischer Lithologien.

Teil II (Die Autochthone Domäne und die Schub- und Blattverschiebungszone = low-strain-Segment) betrachtet zwei der wesentlichen strukturellen Einheiten der STZ, ihre Inhalte und die Entstehungsweisen (Kapitel 4). Im Unterschied zur Allochthonen Domäne (= high-strain-Segment) sind es diejenigen Bereiche der STZ mit einer mehr oder weniger geringen metamorphen Überprägung. Mit diesen verschiedenen Metamorphosegraden ist auch eine Unterscheidung möglich. Die Entstehung der Autochthonen Domäne ist eng mit der Kadomischen Orogenese (spätes Präkambrium bis frühestes Unter-Kambrium) und nachfolgender mariner Sedimentation verbunden.

Die paläozoische Übergangsphase zwischen der Kadomischen und der Variszischen Orogenese beschreibt Kapitel 5. Schwerpunkt ist die Entwicklung der sedimentären Abläufe für den Zeitraum zwischen Kambrium und Unter- Karbon unter Berücksichtigung von magmatischen Ereignissen, Liefergebieten der Sedimente und wechselnden tektonischen und paläogeografi schen Umfeldern. Die Ereignisse sind wesentlich von der Öffnung (im Ordovizium) und Schließung (Unter-Karbon) des Rheischen Ozeans und der Variszischen Orogenese (Klimax im Ober-Devon und Unter-Karbon) beeinflusst.

Kapitel 6 ist mit 72 Seiten das mit Abstand längste des Bandes und behandelt die biostratigrafi schen Potenziale der STZ bzw. schwerpunktmäßig der Autochthonen Domäne für den Zeitraum Ediacarium (spätes Präkambrium) bis Unter-Karbon. Über die zum Teil spektakulären Faunen und Floren der oberkarbonischen und permischen Molassen erfährt man dagegen erst in Kapitel 15 näheres. Zu einem der interessantesten Funde, einer Arthropleura aus frühpermischen Teilen der Döhlen-Schichten, findet man leider nur Angaben im Literaturverzeichnis. Die Faunen sind im Allgemeinen selten und unregelmäßig in der Gesteinssäule verteilt. Dennoch erlauben manche recht präzise biostratigrafische Korrelationen und vor allem paläogeografi sche Aussagen. Wichtig ist besonders die Erkenntnis, dass die STZ am Nordrand von Gondwana am südlichen Rand des Rheischen Ozeans lag.

Im Vergleich zu LINNEMANN (2008) ist im vorliegenden Buch der biostratigrafi sche Teil wesentlich ausführlicher. Praktisch alle bedeutenden Fossilien sind zumindest erwähnt. Hervorzuheben sind die Behandlung der präkambrischen Funde (Acritarchen), umfangreiche Listen späterer Acritarchen, von Tentakuliten und Cephalopoden, Abbildungen von Conodonten und Graptolithen (also relevanten Leitfossilgruppen) sowie eine Übersicht über die Trilobiten (zum Teil mit bisher unveröffentlichten Fotos). Bei den Abbildungen sind die postkambrischen Trilobiten, vor allem die devonischen, leider etwas unterrepräsentiert. Die wenigen silurischen Trilobiten sind namentlich überhaupt nicht aufgeführt. Der Begriff „mid-cranidium“ (S. 162, Erläuterungen zu Abb. 20) für ein Cranidium ist gewöhnungsbedürftig. Kapitel 6 kann man als erste Orientierungshilfe im Gelände auch Amateuren sehr empfehlen.

Mit der synorogenen Flyschsedimentation im Unter-Karbon der STZ befasst sich Kapitel 7: Mächtige turbiditische Grauwacken und Ton- und Siltsteine des saxothuringischen Beckens bilden den Abschluss der marinen paläozoischen Sedimentation. Es sind die Erosionsprodukte des herausgehobenen Orogens. Sie hängen unmittelbar mit der lateralen Extrusion niedrig- bis hochmetamorpher Gesteine der Allochthonen Domäne während der variszischen D2-Deformation zusammen. Ihren Ablagerungsraum deutet man als marines Vorlandbecken. In der südwestlichen Schub- und Blattverschiebungszone der Autochthonen Domäne sind sie durch variszische Beanspruchung deformiert.

Teil III (Die Allochthone Domäne = high-strain-Segment): Dieser bereits früher defi nierte Begriff bezeichnet die zu einem hohen Maße von tektonometamorphen Prozessen der Variszischen Orogenese erfassten Teile der STZ. Wie bei der Autochthonen Domäne handelt es sich um Material aus der Kadomischen Orogenese und mariner Sedimentation. Kapitel 8 untersucht die nördliche bis nordwestliche Grenze der STZ, die Mitteldeutsche Kristallinzone. Sie ist die Schnittstelle zwischen den Terran-Ensembles Ost-Avalonia und Armorika. Neueste, noch unveröffentlichte Daten, so die Autoren, legen allerdings eine andere Interpretation nahe. Schwerpunkt des Kapitels ist die Analyse der strukturellen Einheiten dieser Zone vor allem unter den Aspekten Lithologie, Tektonik, Metamorphose und absolute Altersdatierungen. Ergebnis ist die Darstellung ihrer Evolution vom späten Ordovizium bis zum Unter-Karbon.

Kapitel 9 beschreibt wesentliche Bestandteile der Allochthonen Domäne: die allochthonen Kristallinkomplexe Münchberg, Frankenberg, Wildenfels und das genetisch verwandte polnische Eulengebirge. Das Letztere unterscheidet sich dabei durch sein abweichendes Streichen. Die Ursachen für diese Sonderstellung sind gegenwärtig noch unbekannt. Diese Domäne umfasst die höchsten tektonostratigrafi schen Einheiten. Für alle Komplexe nahm man zunächst allochthonen Ursprung an; später hielt man sie für herausgehobene Blöcke, also für autochthon. Inzwischen neigt man dazu, sie als Krustenstapel oder tektonische Klippen zu interpretieren, die während des Unter-Karbon aus südöstlicher Richtung trans portiert wurden. Ähnliche tektonische Sequenzen und lithologische Zusammensetzung belegen den gemeinsamen Ursprung dieser Komplexe.

Das sächsische Granulitgebirge (die Typuslokalität für Granulit) (Kapitel 10) und das Erzgebirge sind unter den Bedingungen von ultrahohem Druck und ultrahoher Temperatur entstanden. Somit sind es die am stärksten metamorphisierten Einheiten der STZ. Die adiabatische Exhumierung des Granulitgebirges führte zu einer Kontaktmetamorphose. Schwerpunkt dieses Kapitels ist der äußerst komplexe strukturelle Aufbau des Granulitgebirges und daraus abgeleitete Implikationen für seine Genese. Es mag sich vielleicht nicht jedem Leser sofort erschließen, warum, wie der Titel sagt, das Granulitgebirge ein Schlüsselgebiet für die geodynamische Entwicklung der Varisziden Mitteleuropas darstellt.

Mit der Behandlung des Erzgebirges setzt Kapitel 11 die Darstellung der Hochdruckeinheiten der STZ fort. Es ist ein Stapel aus Ultrahochdruckbis Tiefdruck-Decken aus metamorphisierten Gesteinen des Kadomischen Grundgebirges und seiner frühpaläozoischen Sedimentdecke. Ähnlichkeiten mit der Autochthonen Domäne und den Schub- und Blattverschiebungszonen deuten auf tektonischen Stapelbau und verweisen für die Herkunft der prämetamorphen Gesteine auf den Rand von Gondwana. Während der variszischen Kollision wurden frühpaläozoische Gesteine mehr als 100 km tief versenkt.

Nach der Behandlung von Teilaspekten in den Kapiteln 9–11 versucht Kapitel 12 konsequenterweise ein tektonisches Modell für die Metamorphose der Decken in der Allochthonen Domäne. Das vorgestellte Modell ist thermisch nachvollziehbar und erklärt die tektonische Entwicklung des Gebiets für den Zeitraum zwischen 400 und 340 Ma, also spätem Unter-Devon bis Unter-Karbon. Es berücksichtigt sowohl die regionalen Unterschiede in den D1- und D2-Deformationen als auch das Nebeneinander von sehr verschieden hochmetamorphen Einheiten. Regionale D1- Strukturen hängen mit Subduktion und Kollision zusammen. Darin dokumentieren sich Deformationen, die auf die Bewegungen von Material während Progression und maximalen metamorphen Bedingungen zurückgehen. Dagegen hängen D2- Strukturen mit lateraler Extrusion zusammen. Sie entwickelten sich während abklingender metamorpher Phasen. Darin spiegelt sich eine Dehnungsdeformation während des Nebeneinanders von metamorphen Gesteinen der Hochdruck- und der Ultrahochdruckphase in der oberen Kruste wider.

Laterale Extrusion, tektonischer Stapelbau und Exhumierung in höheren Krustenstockwerken vollzogen sich in wenigen Millionen Jahren und endeten mit dem Eindringen von Graniten in großen Mengen in die obere Kruste im Unter- Karbon (Kapitel 13). Sie sind in ihrer Zusammensetzung ungewöhnlich divers und bestehen vorwiegend aus aufgeschmolzener Kruste. Ihre Diversität und der ziemlich progressiv wirkende Charakter der einfachsten dieser Granite weisen auf bevorzugtes Aufschmelzen bestimmter Einheiten in einer Kruste mit Deckenbau.

Teil IV (Späte und postvariszische Reaktivierung) behandelt die Entwicklung der Molasse-Sedimentation, späte Deformationen und hydrothermale Aktivitäten. Auf mehr als 1.000 m mächtige Turbidite eines tiefmarinen Milieus folgen im mittleren Viseum (Unter-Karbon) Sedimente flachmarinen bis terrestrischen Ursprungs, die „früh variszischen Molassen“ der STZ (Kapitel 14). Diese auffallende Änderung im Ablagerungsgefüge bezeichnet den Beginn des Zusammenbruchs der Variszischen Orogenese und gleichzeitige Beckenbildung. Die „Molassen“ zeigen entlang einer Süd-Nord gerichteten Achse, die im Norden die Rhenoherzynische Zone der Variskiden erreicht, einen graduellen Übergang von völlig terrestrischer nach fluviatiler, paralischer und mariner Sedimentation. Die Relikte dieser „Molassebecken“ finden sich heute im Delitzsch-, Doberlug- Torgau- und Hainichen-Becken. Ihre detaillierte Beschreibung, vor allem unter lithologischen, biostratigrafi schen (floristischen) und radiometrischen Aspekten, ist Schwerpunkt dieses Kapitels. Die Auswertung der sedimentologischen Befunde erlaubt Rekonstruktionen der Ablagerungsbedingungen, besonders ausführlich für das Delitzsch-Gebiet.

Während der syn- bis postorogenetischen Entwicklung des variszischen Zentral-Europas entstanden zahlreiche spätvariszische Becken (Kapitel 15), in denen sich der Abtragungsschutt des Orogens ablagerte. Die sedimentäre und vulkanische Füllung dokumentiert neben der Abtragung des Orogens auch die Klimaänderung im Perm zugunsten mehr arider Bedingungen sowie die tektonische und magmatische Aktivität im Zusammenhang mit dem postvariszischen Wiederaufbau des Spannungsfeldes, das im Perm zu Rifting und vielleicht zur Öffnung der Tethys führte. Die Becken der STZ und angrenzender Gebiete änderten sich systematisch von Nord nach Süd, vom variszischen Saumsenke-Becken mit vorwiegend submarinen Turbiditen zu verschiedenartig strukturierten Becken im Umfeld des Orogens, die Fächerdeltas mit fluviatilem Sediment belieferten. Durch wiederholte tektonische Aktivität änderten sie sich ständig. Die zeitliche Entwicklung dieser Becken ist biostratigrafi sch zum Teil gut nachzuvollziehen. Beschreibungen der wichtigsten dieser Becken, also nicht nur der STZ, bestimmen den größten Teil dieses Kapitels. In der Geschichte der Becken im Zeitraum zwischen dem Ober-Karbon und dem Ober-Perm dokumentiert sich die Bildung von Pangäa und der Variszischen Orokline. Der Wiederaufbau des Spannungsfeldes mit der nach Westen fortschreitenden Schließung des Rheischen Ozeans und der nachfolgenden Öffnung von Tethys und des Nord-Atlantiks reaktivierte alte Schwächezonen in der kontinentalen Kruste. Dies führte zur Bildung neuer Becken, abrupten Fazieswechseln in den vorhandenen Becken und zu hydrothermaler Mineralausscheidung entlang der Störungszonen, sowohl innerhalb der Becken als auch in angrenzenden Strukturen. In Abb. 2 sind zur korrekten Darstellung der Korrelationen die Spalten der genannten Becken um die Höhe der Zeile „Buntsandstein“ nach oben zu verschieben.

Kapitel 16 befasst sich hauptsächlich mit der Altersverteilung von hydrothermalen Mineralablagerungen im Erzgebirge. Spitzenwerte bei der hydrothermal gesteuerten Umschichtung von Metallionen aus älteren Mineralisationen treten synchron mit Veränderungen im weiträumigen Spannungsfeld, nämlich zwischen 270 Ma und 80-60 Ma, wiederholt auf und entsprechen dem postvariszischen Wiederaufbau des Spannungsfeldes, der Öffnung der Tethys und verschiedenen Phasen der Öffnung des Nordatlantiks. Gleiche Chronologien fand man für Mineraladern hydrothermalen Ursprungs anderer europäischer Vorkommen. Dabei tritt weiter im Westen der postvariszische Spitzenwert jedoch etwas später auf.

Teil V (Synthese): vereint die Ergebnisse der vorhergehenden Kapitel in einem zusammenhängenden geotektonischen Modell, dargelegt vor allem mit Kapitel 18. Sein Kern ist ein einfaches Zwei-Platten-Konzept, das im Gegensatz zu manchen Multiple-Platten-Systemen steht. Es ergibt sich zwingend aus paläomagnetischen Informationen, paläobiogeografi schen Erwägungen und Daten zur Herkunft von Sedimenten. Das Variszische Orogen ist nicht Folge der Aktivität von unabhängig driftenden Krustenblöcken (Mikroplatten), die durch Ozeane getrennt waren. Dies schließt man aus seinem komplexen Aufbau mit zahlreichen Suturen, der unregelmäßigen Verteilung und Raumlage der metamorphen Gürtel, dem engen Nebeneinander unterschiedlicher metamorpher Szenarien und dem Auftreten von Blöcken, die nicht oder kaum variszisch aufgearbeitet sind. Vielmehr dokumentieren diese Faktoren eine Diversität in der Krustendicke und Lithologie im Vorfeld der Kollisionsphase. Beides beeinfl usst das Verhalten von Kruste im Zusammenhang vor und mit Subduktionsprozessen maßgeblich. Große Krustenblöcke versperrten die Subduktionszone, unterbrachen vielleicht sogar die Subduktion, und bedingten so eine neue Subduktionsfront hinter der Blockade. Die dünnere Kruste und ihre Sedimentbedeckung hingegen wurden zunächst subduziert und dann zwischen den großen Krustenblöcken an der Oberfl äche herausgepresst. So bildeten sich zwischen ihnen unregelmäßige metamorphe Gürtel. Frühere tektonische Modelle forderten dagegen zahlreiche, weit verstreute Terrane gondwanischen Ursprungs (Mikroplatten), die vor der Kollision unabhängig voneinander drifteten. Sie basierten vorwiegend auf paläomagnetischen Daten. Die alternative Interpretation verzichtet auf derartige Terrane, ist stärker konform mit paläontologischen Daten und auch hinsichtlich der Liefergebiete der Sedimente schlüssiger.

Auch neue isotopengeochemische Daten (Kapitel 17) liefern Szenarien, die ohne große Ozeane auskommen. Untersucht sind Sr- und Nd-Isotopengemische aus baltischer Kruste aufl agernden paläozoischen Schiefern der Bohrung G14 (50 km nordöstlich von Rügen), also Baltica im Grenzbereich zu Avalonia während des Ober-Perms. Die vorgefundenen systematischen Zeitmuster erlauben Aussagen über Entfernungen zwischen Liefergebieten, das Tempo geodynamischer Prozesse und vor allem Veränderungen der Liefergebiete für Sedimente. Die Ergebnisse deuten auf eine kontinuierliche Verlagerung des Liefergebiets der Sedimente von Baltica (vor mehr als 530 Ma) nach vorwiegend Ost-Avalonia (490–465 Ma) und Gondwana (weniger als 450 Ma). Sedimente aus Bohrungen in der Kruste Rügens (Ost-Avalonia) bezeugen einen Wechsel der Lithologie von avalonisch nach gondwanisch, wobei das Letztere hier lagebedingt deutlich früher erscheint als bei G14. Die Isotopenverhäältnisse von G14 und Rügen weisen auf eine frühere Annäherung von Ost-Avalonia und Gondwana an Baltica, als paläontologische und strukturelle Daten bisher nahe legten. Dies könnte auf ausgeprägte strike-slip-Bewegungen (Blattverschiebungen) vor der Kollision hinweisen.

Kapitel 18 vereinigt die Daten vorhergehender Kapitel in einer tektonischen Synthese, die die Bildung der Varisziden auf kontinuierliche plattentektonische Prozesse zurückführt. Sie haben ihren Ausgang in der Kadomischen Orogenese und der nachfolgenden Abtrennung von Avalonia sowie Dehnung des Randes von Gondwana und enden mit der vollständigen Schließung des Rheischen Ozeans und der Öffnung der Paläo-Tethys. Weit ausgreifendes Rifting des Gondwanarandes bedingte vielleicht seine Dehnung, die Abtrennung von Avalonia und die Entwicklung des Rheischen Ozeans. Die Ausweitung des Randes von Gondwana folgte größtenteils kadomischen Strukturen: Infolge umfangreicher kadomischer Intrusionen einzementierte Blöcke blieben in situ, die Abschnitte vorzugsweise vulkanischer und sedimentärer Gesteine findet man dagegen weit verbreitet. Die kadomischen Blöcke des Armorikanischen Terran-Ensembles wie Teplá- Barrandium, Böhmisches Massiv, Autochthone Domäne der STZ, Armorika, Protoalpen, französisches Zentralmassiv und Iberia bildeten einen mit Gondwana verbundenen Sporn. Beim Andocken dieses Sporns an Laurussia während der Variszischen Orogenese führten die Folgen unterschiedlicher Mechanik dicker und dünner Kruste zu sehr verschiedenen tektonischen Szenarien. So erklärt man die komplexe Geometrie des Variszischen Orogens und das enge räumliche Nebeneinander von niedrig- und hochgradig metamorphen Einheiten. Dieses Modell stimmt auch mit der Seltenheit von Ophiolitgürteln im Variszischen Orogen überein. Während des Andockens veränderten Elemente des Sporns ihre Zugehörigkeit von der Unter- zur Oberplatte. Die zunehmende Annäherung von Gondwana und Laurussia führte zu Deformation und Ausdünnung des Sporns und eventuell zum Zusammenstoß von Gondwana und Laurussia. Die endgültige Schließung des Rheischen Ozeans, die die strike-slip-Verformung von Gondwana am Südrand des variszisch überprägten Segments voraussetzte, führte zur Bildung von zunehmend jüngeren Orogenen im Westen und hing zusammen mit der Öffnung der Neotethys im Osten.

Das Buch schließt mit einem sehr umfangreichen Literaturverzeichnis (berücksichtigt Schriften bis 2008), einem Index, Farbtafeln sowie einer englischen Fassung der Legende zur beiliegenden Geologischen Karte 1:500.000 der DDR.

In der Besprechung des Beitrags von LINNEMANN (2008) wies der Rez. (BASSE 2010) auf die zum Teil sehr komplexen Abbildungen hin. Dieses Problem stellt sich zwangsläufig auch für den vorliegenden Band (zum Beispiel Seite 95, Abb. 26, Seite 177, Abb. 4). Allerdings lassen sich manche dieser komplexen Zusammenhänge mit einfachen Mitteln tatsächlich nur schwer wiedergeben. Ursprünglich farbige Abbildungen sind jetzt oft in Grautönen dargestellt, wodurch der Band gegenüber dem älteren nach Ansicht des Rez. erheblich gewinnt. Die Konzeption des Buches bringt gelegentlich inhaltliche Überlappungen und Wiederholungen mit sich. Das ist allerdings eher vorteilhaft, weil es dem weniger mit der Materie vertrauten Konsumenten das Lesen erleichtert.

Den Autoren gelang mit der Breite des Ansatzes, der ungemein detaillierten Durchdringung der Materie durch Berücksichtigung von zahlreichen Einzelergebnissen sowie in der Prägnanz der Darstellung ein überragendes Werk. Seine Aufmachung ist hervorragend, der Verkaufspreis akzeptabel. Zielgruppe sind zwar eindeutig Geowissenschaftler, doch auch Fossiliensammler finden in dem geländetauglichen Buch Lesenswertes (Kapitel 6). Inzwischen erschienene Publikationen zum Thema (WWW) zeigen: Die Forschungen sind noch längst nicht abgeschlossen.

Martin Basse, Bochum

Zentralblatt für Geologie und Paläontologie Teil II, 2011, Heft 3-4

Bespr.: GMIT Nr. 41, September 2010 top ↑

Dieses von Schweizerbart Science Publisher herausgegebene Buch behandelt mit dem Saxo-Thuringikum ein klassisches Gebiet der europäischen Varisziden. Dieses Gebiet erschloss sich bis jetzt dem interessierten, aber mit der Materie nicht näher vertrauten Geowissenschaftler nur schwer. Dies liegt wohl an der Komplexität dieser Region, welche durch eine Vielzahl isolierter, in verschiedenen Sprachen dargelegter und teilweise sich widersprechender Datensätze bedingt ist. Mit diesem Buch wurde der Versuch unternommen, die verschiedenen Aspekte des Saxo-Thuringikums darzustellen und eine überregionale Synthese zu wagen. Für dieses Vorhaben konnten 35 Autoren gewonnen werden. Das Buch besteht aus fünf Teilen. In der Einleitung wird der regionale Bezug zum Superkontinent Pangäa hergestellt und eine Einteilung in eine autochthone und eine allochthone Domäne vorgenommen. Aufgrund geochemischer Fingerabdrücke wird abgeleitet, dass die unterschiedlichen Domänen eine einheitliche Krustensignatur besitzen. Damit wird die Grundidee vermittelt, dass die Komplexität des Saxo-Thuringikums Ausdruck heterogener Prägungsprozesse ist. In der autochthonen Domäne, welche von der variszischen Gebirgsbildung nur schwach beeinflusst wurde, ist eine prä-variszische Kruste konserviert, währenddessen in der allochthonen Domäne die variszische Gebirgsbildung der alles überprägende Prozess ist.

Diese Zweiteilung (autochthone und allochthone Domänen) wird im Buch dann konsequent weiter verfolgt. Das kadomische Basement und die Biostratigraphie der darüber abgelagerten altpaläozoischen Schelfsedimente werden im zweiten Teil behandelt. In ähnlichem Umfang folgen im dritten Teil die regionalmetamorphen Einheiten des Saxo-Thuringikums und der angrenzenden Mitteldeutschen Kristallinzone, welche ausnahmslos das Ergebnis der variszischen Orogenese sind. Es wird von diversen Autoren herausgearbeitet, dass die allochthone Domäne relativ einfach durch Recycling von kontinentaler Kruste des Typs „autochthone Domäne" generiert werden kann und dass bei dieser „Wiederaufbereitung" kontinentale Subduktion eine entscheidende Rolle spielte. Kapitel über die synorogenen Sedimente des saxo-thuringischen Beckens, welches sowohl autochthone als auch allochthone Elemente enthält, und über den spätvariszischen Magmatismus vervollständigen das Bild. Etwas kürzer geriet der Abschnitt bezüglich der postvariszischen Prozesse. Während die großflächig aufgeschlossenen terrestrischen Sedimente umfassend beschrieben werden, konzentriert sich die postvariszische Deformation auf die hydrothermalen Gangmineralisationen.

Den Abschluss des Buches bildet eine plattentektonische Interpretation, deren wesentliches Merkmal ihre Einfachheit ist. Das präsentierte Zweiplattenmodell stellt eine Alternative zu dem etablierten Mikroplatten-Kollisionsmodell mit verschiedenen sich schließenden und öffnenden (Mikro-)Ozeanen dar. Es erklärt zwanglos die Datensätze des Saxo-Thuringikums mit kontinentalen Subduktions-Akkretionsprozessen innerhalb eines armorikanischen Sporns als Teil der Gondwanaplatte. Das Buch bietet eine ausgewogene Mischung von „peer reviewed"-Artikeln mit ausschließlichem Überblickscharakter und solchen mit bisher unpublizierten Daten. Wünschenswert wäre eine ausführlichere Darstellung des spät- bis postvariszischen spröden Strukturinventars gewesen. Der multidisziplinäre Ansatz ist bemerkenswert, obwohl die Integration mit geophysikalischen Datensätzen fehlt. Die zahlreichen Abbildungen, welche in der beiliegenden CD auch als Powerpoint- und pdf-Präsentationen zur Verfügung stehen, erreichen gute, teilweise sehr gute Qualität.

Dieses Buch wird für die nächsten Jahre die Referenz für das Saxo-Thuringikum darstellen und darüber hinaus neue Impulse für die Variszidenforschung in Europa geben. Es richtet sich einerseits an den in den Varisziden aktiven Forscher, bietet jedoch auch Personen, welche in anderen Kollisionsorogenen aktiv sind, einige attraktive Konzepte und Ideen.

Lothar Ratschbacher, Freiberg

GMIT Nr. 41, September 2010

Table of Contents top ↑

Part I: Introduction
U. Kroner, R.L. Romer, U. Linnemann: The Saxo-Thuringian
Zone of the Variscan Orogen as part of Pangea 3
U. Linnemann, M. Schauer, M. Hofmann, A. Sagawe:
Geological mapping of the Saxo-Thuringian Zone: The
historical perspective 17
R.L. Romer, U. Linnemann, B. Plessen: Geochemical
character of the Saxo-Thuringian crust 29
Part II: The Autochthonous Domain and the Wrench-and-Thrust Zone
U. Linnemann, R.L. Romer, A. Gerdes, T.E. Jeffries, K. Drost,
J. Ulrich: The Cadomian Orogeny in the Saxo-Thuringian
Zone 37
U. Linnemann, M. Hofmann, R.L. Romer, A. Gerdes:
Transitional stages between the Cadomian and Variscan
orogenies: Basin development and tectono-magmatic
evolution of the southern margin of the Rheic Ocean at the
Saxo-Thuringian Zone (North Gondwana shelf) 59
T. Heuse, H. Blumenstengel, O. Elicki, G. Geyer, W. Hansch,
J. Maletz, G.N. Sarmiento, D. Weyer: Biostratigraphy – The
faunal province of the southern margin of the Rheic Ocean 99
Hahn, T., Kroner, U., Melzer, P.: Early Carboniferous
synorogenic sedimentation in the Saxo-Thuringian Basin
and the adjacent Allochthonous Domain 171
Part III: The Allochthonous Domain
A. Zeh & T.M. Will: The Mid-German Crystalline Zone 195
R. Klemd: Early Variscan allochthonous domains: the
Münchberg Complex, Frankenberg, Wildenfels,
and Góry Sowie 221
J. Rötzler & R.L. Romer: The Saxon Granulite Massif:
a key area for the geodynamic evolution of Variscan
central Europe 233
K. Rötzler & B. Plessen: The Erzgebirge: a pile of ultrahigh-
to low-pressure nappes of early Palaeozoic rocks and
their Cadomian basement 253
U. Kroner & I. Görz: Variscan assembling of the Allochthonous
Domain of the Saxo-Thuringian Zone – a tectonic model 271
H.-J. Förster & R.L. Romer: Carboniferous magmatism 287
Part IV: Late and post-Variscan reactivation
B. Gaitzsch, S. Egenhoff, S. Hesse, B.-C. Ehling: Variscan early
molasses in the Saxo-Thuringian 311
J.W. Schneider & R.L. Romer: The Late Variscan molasses (Late
Carboniferous to Late Permian) of the Saxo-Thuringian Zone 323
R.L. Romer, J.C. Schneider, U. Linnemann: Post-Variscan deformation
and hydrothermal mineralization in Saxo-Thuringia and beyond:
a geochronological review 347
Part V: Synthesis
R.L. Romer & K. Hahne: Baltica meets Gondwana –
the isotope geochemical record 363
U. Kroner & R.L. Romer: The Saxo-Thuringian Zone – tip of the
Armorican Spur and part of the Gondwana plate 371
References 395
Index 469
On the enclosed DVD:
• Geological map in 11 map sheets (Naumann and von Cotta, 1835–1845)
• Complementary material to chapters 12, 13 and 17
• PPT files of selected figures from the various chapters