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Die Schiefervorkommen von Galizien (Spanien)

(Geol. Karte als PDF) - A2 | (Geol. Karte als PDF)- A3

 

Geographisch befindet sich das Gebiet von El Caurel am Kontakt der Provinzen Lugo, Orense und León. Valdeorras liegt in der Provinz Ourense und ist mithin einer der wichtigsten Schieferregionen Spaniens (vgl. Geol. Karte). Bedeutendste Lokalitäten innerhalb der Schieferprovinz Valdeorras sind Casayo, Castañero, Mormeau, Rozadais, Los Molinos, Domiz, Vianzola, Penedo sowie San Vincente.
Die Region La Cabrera schließt sich mehr oder weniger südlich von Valdeorras an und umschließt das Gebiet um San Pedro de Trones, La Baña sowie Odollo.

 


In diesen drei Schieferregionen konzentrieren sich die meisten Schiefergruben, von denen der Hauptteil der spanischen Schieferproduktion stammt. In den Diagrammen von Abb. 1 ist die stetige Erhöhung der Schieferproduktion Galiziens von 1967 bis 1999 sehr gut zu sehen, obwohl zu berücksichtigen ist, daß es sich nicht ausschließlich um die Produktion reinen Dach- und Wandschiefers handelt, sondern z. B. auch Bodenplatten und Mauersteine einfließen.
Die geologische Karte umfaßt die drei Schieferprovinzen, und erkennbar ist die hohe Anzahl an Gruben mit sehr geringen Distanzen.
Alle drei Provinzen erstrecken sich über die Westasturisch Leonesische Zone sowie Galizisch Kastilische
Zone innerhalb des Iberischen Massivs, welches den westlichen Zweig der Herzyniden darstellt; in ihm wurden durch die Herzynische Orogenese paläozoische Gesteine deformiert.

 

Abb. 1: Spanische Schieferprovinzen (Informationen teilweise vomm Bericht Pizarra de España" entnommen (Karte, zum Vergrößern anklicken).

 

Stratigraphie

Das Gebiet befindet sich in den Zonen III und IV, zwei von insgesamt vier Zonen im Nordwesten Spaniens, die auf unterschiedliche stratigraphische Entwicklungen basieren und von MATTE 1968 aufgestellt wurden.
Im Gebiet um Alto Sil besteht das Kambrium mit der ‚Candana-Herrería Formation‘ aus eine Folge von Sandsteinen, Schiefern sowie feldspatreichen Sandsteinen. Sie wird überlagert von einer kambrisch-ordovizischen Übergangszone, der ‚Serie de Los Cabos‘ mit einer Wechselfolge von Quarziten, Schiefern und Sandsteinen.

Die mittelordovizische Formation ‚Pizarra de Luarca‘, in der Dachschiefer abgebaut werden, umfaßt im Gebiet um Alto Sil schwarze Schiefer in einer relativ monotonen Entwicklung und Mächtigkeiten zwischen 800-1.000 m. Teilweise existieren 75 bis 300 m mächtige Schichten mit vulkanisch-vulkanoklastischen Einschaltungen.
Regional erreicht die Formation ‚Pizarra de Luarca‘ eine Mächtigkeit von ungefähr 500 m und es sind Übergangszonen zur ‚Serie de Los Cabos‘ zu beobachten, die aus Schiefer mit sandigen oder quarzitischen Einschaltungen aufgebaut sind.

Im Gebiet um Truchas zeigt die ‚Luarca Formation‘ eine normale schiefrige Entwicklung, die nach ungefähr 100 m von einer vulkanodetrischen Folge unterbrochen wird und eine Mächtigkeit von 300 m erreichen kann. Im westlichen Teil der ‚Sinklinal de Truchas‘ beginnt die ‚Luarca Formation‘ mit einer 200 m mächtigen Serie von Schiefern mit sandigen Einschaltungen. Diese wird von bis zu 150 m mächtigen Schiefern abgelöst, in denen sporadisch Kalklinsen eingeschaltet sind. Darüber folgen 150 m massive und für den Abbau von Dachschiefer geeignet Schiefer, die von 50 m Schiefer überlagert werden. Letztere sind für die Verwendung als Dachschiefer unbrauchbar.

 

Abb. 2: Idealisierte Rekonstruktion des Ablagerungsbeckens während des Ober-Ordoviziums im südlichen Teil der Westasturisch-Leonesischen Zone (PEREZ-ESTAUN et. al., 1990). Zum Vergrößern anklicken.

 

In der Region um Peñalba zeigt die ‚Luarca Formation‘ mit nicht mal 100 m eine enorme Reduktion ihrer Mächtigkeit. Lokal ist sie überhaupt nicht entwickelt. Die sedimentäre Entwicklung ähnelt der in den anderen beiden Gebieten. Abgelagert wurden die Schichten der ‚Luarca Formation‘ im Bereich zwischen intertidalen bis offenem Schelf, wobei Unterschiede in Mächtigkeiten und Fazies durch ein Extensionsregime am Kontinentalrand erklärt werden (PEREZ-ESTAUN et al., 1990; vgl. Abb.). Diese Unterschiede gelten für alle altpaläozischen Einheiten.

Die ‚Luarca Formation‘ wird von der ‚Agüeira Formation‘ überlagert, die im Gebiet um Alto Sil in Form einer annähernd 1.100 m mächtigen sandig-pelitischen Wechselfolge entwickelt ist und somit charakteristische turbiditische Sequenzen zeigt. Der Übergang zwischen beiden Formationen ist graduell. Die Übergangszone besteht aus Schiefern mit sandigen Einschaltungen, die insgesamt eine Mächtigkeit von ca. 650 m erreicht und daher eine ähnliche sedimentäre Entwicklung wie die ‚Luarca Formation‘ zeigt. Ihr folgt eine ca. 300 m mächtige Serie heller Sandsteinbänke.

Die ‚Luarca Formation‘ endet in einem 20-50 m mächtigen Horizont weißer Quarzite, die ‚Cuarcitas de Vega‘ genannt werden. Im Gebiet um Truchas ist die ‚Agüeira Formation‘ unregelmäßig verbreitet und erreicht maximal eine Mächtigkeit von 150 m. Die ‚Agüeira Formation‘ zeigt eine typische Turbidit-Fazies und sedimentäre Strukturen von submarinen fans und basin plains (PEREZ-ESTAUN et al., 1990).

Das Silur besteht aus einer Folge schwarzer Schiefer, die von einer Wechsellagerungen von Ampeliten, Liditen und Quarziten, die eine Mächtigkeit von ungefähr 600 m erreichen.
Sowohl die Formation ‚Agüeira‘ als auch ‚Pizarra de Luarca‘ stellen die wirtschaftlich wichtigsten Einheiten für den Abbau von Dachschiefer dar. Zusätzlich wird in einigen Gebieten Schiefer der „Rozadais Formation“ abgebaut (GARCIA-GUINEA, J. ET. AL., 1997).

 

Tektonik und Strukturgeologie

Nach PEREZ-ESTAUN (1978) ist der geologische Bau durch das Auftreten gefalteter, stellenweise vom Känozoikum überlagerter, kambrischer bis silurischer Einheiten gekennzeichnet und gliedert sich in primär N-S streichende Synklinalen und Antiklinalen mit großregionalem Faltenbau sowie Überschiebungen. Bestimmende Struktureinheiten ist die „Sinclinal del Truchas“, welche im Norden durch das „Anticlinorio de la Sanabra“ begrenzt wird. Als weitere Struktureinheiten sind die ‚Sinclinal de Peñalba‘ und das „Anticlinorio de Caurel-Teleno“ zu nennen, die die westliche Fortsetzung der liegenden Falten von El Caurel bilden.

Bei Kartierungen im Gebiet um La Baña konnte ein liegender bis überkippter sowie verschuppter Faltenbau festgestellt werden. Die Falten sind generell nordost-vergent und entsprechen der Klassifikation von RAMSAY vom Typ 1B-1C.

Aufgrund der Kompetenzkontraste zwischen Schiefer und Quarzit bzw. Sandstein sind vielerorts unterschiedlichste Faltentypen unmittelbar nebeneinander zu beobachten: Falten in den weniger kompetenten Einheiten sind isoklinal, während Falten in den kompetenteren quarzitischen Lagen einen konzentrischen Stil zeigen.

In einer Grube konnten cuspate-lobate Falten sowie parasitäre Falten festgestellt werden. Die Deformation führte zu eine durchgehenden und primär als Bruchschieferung („disjunctive foliation“) entwickelten Transversalschieferung S1, die stellenweise durch eine Fließschieferung („continuous foliation“) ersetzt wird.

Lokal wird sie von einer Crenulationfoliation S2 überprägt, die in ihrer Intensität von kaum wahrnehmbar bis zu einer ausgeprägten Runzelung variiert und daher in unterschiedlichem Maße die Biegefestigkeit der Dachschiefer beeinflußt. S2 zeigt ein steileres Einfallen als S1. Bei der Runzelschieferung ist im mikroskopischen Bild sowohl eine asymmetrische als auch symmetrische Ausbildung zu beobachten.

Das Kluftsystem ist im allgemeinen regelmäßig orthogonal ausgebildet und zeigt ein generelles Streichen von NO-SW bzw. NW-SO sowie steiles Einfallen. In den Schieferlagern schwankt der Kluftabstand durchschnittlich zwischen 0,3-2 m, während er in den Quarziten nur ca. 10 cm beträgt. Partiell boten die Klüfte Wegsamkeiten für Quarz und führten so zur Entstehung von Quarzgängen.

An vielen Stellen können Störungen mit Harnischflächen und Lineationen beobachtet werden. Die Harnische zeigen verschiedene Bewegungrichtungen unterschiedlichen Alters an: Je nach Lokalität verweisen sie auf Bewegungen nach NW, SW sowie SO. Weiterhin konnten an vielen Stellen „en echelon“-Reihen festgestellt werden.

 

Mineralogie

Beim Vergleich der mineralogischen Zusammensetzung der Schiefer innerhalb der ‚Agüeira‘- und ‚Luarca‘ Formation kann man augenfällige Unterschiede zwischen den Regionen feststellen (Siehe Abb. 3). So sind die Quarz-Gehalte bei den Schiefern der Region von La Cabrera mit einem Minimumwert von 23 % ziemlich gering.

Zwar wird dieser geringe Gehalt an Quarz durch den Feldspatanteil von 10 % kompensiert, dennoch zeigt die Abbildung deutlich, daß die Schiefer von La Cabrera einen höheren Anteil elastischer Phasen haben.

 

 

mineralogische  Zusammensetzung II

Abb. 3: Durchschnittl. mineralogische Zusammensetzung spanischer Schiefer.

 

Während die Quarzgehalte der Schiefer von La Cabrera nie über 30 % liegen, sind jene der Regionen El Caurel und Alto Bierzo oft über 30 %, hier sind aber die Feldspatanteile wesentlich geringer bzw. fehlen sie völlig. Interessant ist das Auftreten von Paragonit und Chloritoid in den Schiefern von El Caurel, da Paragonit für dieses Gebiet höhere Drücke während der Metamorphose anzeigt.

 

 

mineralogische  Zusammensetzung I

Abb. 4: Mineralogische Zusammensetzung von Schiefern aus der ‚Pizarra de Luarca‘- und ‚Agüeira“ Formation innerhalb der drei Schieferprovinzen sowie Alto Bierzo.


Die Gegenüberstellung Elastische Phasen - Starre Phasen in Abb. 4 zeigt, daß die Verhältnisse sehr stark variieren können, auch wenn die Anteile an starren Phasen selten die 50 %-Grenze übersteigen. Einzig die Schiefer von La Cabrera zeigen eine ausgesprochen Glimmerbetonung.

 

Deformationsablauf

Neben präkambrischen Bewegungen, umfaßt das Gebiet in erster Linie paläozoische Einheiten die während der Herzynischen Gebirgsbildung deformiert worden sind. Entsprechend der abnehmenden Temperatur und Druckverhältnisse, werden von vielen Autoren (u. a. PEREZ-ESTAUN, MATTE) drei Deformationsstadien unterschieden:

Die erste und wichtigste Deformationsphase D1 (Faltungsphase) ist im gesamten Nordwesten Spaniens zu beobachten und führte zu Falten mit großen Wellenlängen sowie Verschuppungen. Gekennzeichnet ist diese Phase weiterhin durch die Bildung einer Schieferung S1, die durchgehend entwickelt und annähernd parallel zu den Faltenachsenflächen der D1-Falten orientiert ist.

Die anschließende zweite Phase D2 ist weniger penetrativ und es kommt zu großregionalen Überschiebungen; die entstandenen Falten zeigen subvertikale Faltenachsenflächen und die Wellenlängen der Falten sind kleiner als die von D1. Sie zeichnet sich weiterhin durch die lokale Entwicklung einer zweiten Crenulationsfoliation S2, Kinkbands sowie Knickfalten aus.

Auch die abschließende Phase D3 führt zu Falten, Kinkbands und einer Crenulationsfoliation, modifiziert aber in erster Linie schon existierende Strukturen.
Zeitlich wird die erste Deformationsphase zwischen dem Namur und Westphal B und die zweite Phase zwischen dem Westphal und Stephan gestellt (de Sitter, 1965). Die Herzynische Metamorphose begann mit dem ersten Faltungsstadium und war zum größten Teil vor der zweiten Phase vollendet. Mittlere Temperaturen und geringe Drücke sind für diese Metamorphose charakteristisch. Die meisten Plutone intrudierten während sowie kurz nach der zweiten Deformationsphase.

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