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Zentralmassiv 02 Geologie - 1 -

Geologie des franzsischen Zentralmassivs1. berblick Altes herzynisches Massiv, berwiegend granitisch oder metamorph:

granitisch: besonders O und N, metamorph (Gneis, Glimmerschiefder): besonders SW und Zentrum;

Verjngung durch Hebungen, herausgedrckt im O durch Hebung der Alpen (Palogen), im S durch Hebung der Pyrenen; asymmetrisches Profil, Neigung nach NW; im S und O steiler Abfall (gegen Hebungsgrenzen): Hochlnder (Cevennen, Viva-

rais) mit groen Hhenunterschieden in Rhnetal bzw. Ebenen des Languedoc,im NW (Limousin) sanftes Abtauchen unter mesozoische Sedimente von Aquita-

nischem und Pariser Becken, geringere Hhe (grere Entfernung zu Alpen undPyrenen geringere Hebung).

Hebungen jedoch nicht gleichfrmig durch lokale Verwerfungen auch auerhalb Cevennen und Vivarais strker geho-

bene Bereiche: Margeride (1 550 m), Aubrac (1 400 m), Monts du Forez (1 640 m). zahlreiche Brche und Senken lngs der Verwerfungen: z.B. Graben: Ebene der Limagne; im Gegensatz zu Senkungsbereichen Horste: z.B. Monts du Forez Vulkanismus: z.T. bis in jngste Zeit (Chane des Puys nur wenige 1 000 a); alle Vulkantypen vertreten (Hawaii-, Ple-, Stromboli-Typ), z.T. komplexe Gebilde ber groer Ausdehnung (meist Hawaii-Typ, Lava ber

groe Flchen ausgeflossen, groe Basaltplateaus: Aubrac, Czallier), z.T.isolierte Erhebungen aus einem einzigen Ausbruch.

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http://www.cosmovisions.com/cartes/Massif_Central.gif

Geologische bersichtskarte des Zentralmassivs

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https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/France_geological_map-fr.svg/1636px-France_geological_map-fr.svg.png, Ausschnitt

Geologische bersichtskarte des Zentralmassivs

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Legende zur Geologischen bersichtskarte des ZentralmassivsSedimentgesteine

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Legende zur Geologischen bersichtskarte des Zentralmassivsmagmatische und metamorphe Gesteine

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2. Entstehung2.1. Ordovicium (450 Mio a) - Devon (um 390 Mio a) Divergenz zweier Kontinente (Laurussia und Gondwana) Palotethys.

http://www.scotese.com/images/458.jpg

Globale Situation Ordovicium (450 Mio a)

https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/450_Ord_EurMap-1.png

Europische SituationOrdovicium (458 Mio a)

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Devon: Abdriften einer Kette von Mikroplatten (Hun-Superterran) mit Armorica imW und Liguria:

2.2. Karbon (355-290 Mio a) Kollision der Kontinente Gondwana und Laurussia

Ozean verschwunden; Entstehung variszisches (herzynisches) Gebirge, Hhe fast 5 000 m; Vorland: hei-feuchtes Klima ppige Vegetation (Farne, Schachtelhalme, Br-

lappe) Steinkohlelagersttten (z.B. bei St.Etienne);

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:380_Ma_plate_tectonic_reconstruction.png

Globale Situation Mittleres Devon (380 Mio a)

Am: Armorica

Lg: Liguria

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Globale Situation Sptes Karbon (306 Mio a)

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/28/Hercynides_DE.svg/700px-Hercyni-des_DE.svg.png

Variszisches Gebirge

Alleghenische Orogenese = Appalachen-Entstehung

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N-Afrika, Iberia, Korsika und Sardinien in ihrer permischen Lage, zu Tage tretende variszische Massive eingefrbt

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/Hercynian_structures_Europe-en.svg/1599px-Hercynian_struc-tures_Europe-en.svg.png

Geologische Strukturen der variszischen Orogonese in Westeuropa.

Zentralmassiv

https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/450_Ord_EurMap-1.png

Europische SituationKarbon Pennsylvanium(300 Mio a)

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unter Gebirge: Metamorphose: Ton- und Sandsteine Gneis, eindringendes Magma Granit.

2.3. Perm (290-250 Mio a) Abtragung (hauptschlich durch Niederschlge)*

Rumpfflche mit geringen Reliefunterschieden, Freilegung der Gneise und Granite aus Gebirgskern.

* Abtragungsquoten von nur 1 mm/a sind ausreichend fr Abtragung eines 4 000 m hohen Ge-birges in 40 Mio a.

http://www.chainedespuys-failledelimagne.com/wp-content/uploads/2013/05/Plateau_11.gif


Globale Situation Sptes Perm (255 Mio a)

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https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/250_P_Trias_EurMap.png

Europische SituationTrias (250 Mio a)



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2.4. Trias, Jura (250-145 Mio a) Meeresbedeckung:

warmes Flachmeer; reiche Fauna: Ammoniten, Belemniten, Meeresschnecken, Muscheln, Plesiosaurier.


Globale Situation Frhe Jura (195 Mio a)

https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/200_Jur_EurMap.png

Europische SituationJura (200 Mio a)

Iberische Platte

Zentralmassiv

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2.5. Kreide (145-65 Mio a) Hebung des heutigen Massivs als Scholle des variskischen Gebirges

Abtragung der (Kalk-)Sedimente aus Trias und Jura, Ausnahmen: S (Cevennen)und W (Quercy).


Globale Situation Spte Kreide (94 Mio a)

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2.6. Tertir (65-1,8 Mio a) Kollision afrikanische/eurasische Platte Alpenauffaltung (Ablagerungen aus Te-

thysmeer) Rissbildungen in den Platten Zerbrechen in Schollen Hebung einzelner Horste (bes. W- und O-Teil) Granite und Gneise an Ober-

flche Senkung einzelner Schollen, Grabenbildung (neben anderen Grben im Umfeld

der Alpen, z.B. Rhne-Rhein-Graben, Eger-Graben) Limagne-Graben (65-24 Mio a), Fllung mit See-und Flussablagerungen.

https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/100_Cret_Eur.png

Europische SituationKreide (100 Mio a)

Iberische Platte

Zentralmassiv

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Globale Situation Mittleres Miozn (14 Mio a)

https://deeptimemaps.com/wp-content/uploads/2016/05/13_Mid_Mio_Eurmap.png

Europische SituationMiozn (13 Mio a)

alpine Gebirgsbildung

Zentralmassiv

Rhein-Rhne-Graben

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2.7. Vulkanismus (ab 56 Mio a) s. eigener Beitrag 03 ZM Vulkanismus

56 Mio a: erste, weit verstreute Ausbrche (z.B. bei Menat, ca. 40 km n' Clermont-Ferrand);

heute meist unter neueren Ablagerungen begraben.

24 Mio a: zunehmende Aktivitt, besonders in Grande Limagne

(z.B. Puy de Crouel ' Clermont-Ferrand, Rest eines Schlotes).

9-7 Mio a: Ausflsse im Cantal und Velay.

7,8-2,5 Mio a: Czallier, Dves.

4,5 Mio - 250 000 a: Monts Dore.

95 000 - 7 000 a: Kette der Puys (Chane des Puys);

Ausbrche zunehmend explosiv ( Kegel, Kraterseen).2.8. Eiszeiten (1,8 Mio - 10 000 a) Eisflchen in Catal, Czallier, Monts Dore; Gletscher U-frmige Gletschertler, Endmornen, Schmelzwasserseen; eisfreie Hochplateaus und Tallagen mit Kltesteppe (Tundra).

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3. Einteilungen nach verschiedenen geologischen Aspekten3.1. Tektonische Zonen Zugehrig zu mehreren tektonischen Zonen aus kaledonischer und variszischer (her-

zynischer) Orogenese: Internteil des variszischen Orogens Europas: mit Resten ozeanischer Kruste aus Subduktion whrend Silur bis Devon, zerscherte und (berwiegend nach S) verschobene Gneisdecken aus Kontinentkollision

zwischen Gondwana und dem Mikrokontinent Armorica (Teil des cadomischen Kontinental-blockes) whrend Devon bis Karbon, nach berschiebungsphase zeitlich versetzte Hebungen: Beginn im W und N (Oberdevon,

Frasnium, 380 Mio a), im S spter (Unterkarbon, Tournasium, 350 Mio a), zuletzt im O(Vogesen; Ende Viseum, 330 Mio a)

ligero-arvernische Zone (= Mikrokontinent Ligeria): berwiegender Teil des Zen-tralmassivs, morvano-vosgische Zone: Morvan im NO,

Montagne-Noire-Zone: (Mikrokontinent Aquitania, mit Pyrenen) nur stark metamorphisierte Decken; palozoische Sedimentdecken durch Hebung der neo-

proterozoischen* Gebirge nach S abgeglitten. *Neoproterozoikum: 1000 - 541 Mio a, Ende Prkambrium

3.2. Gliederung durch Strungen Sillon Houiller 'Kohle-Graben': Verlauf NNO-SSW, 250 km lang, im S bergang in

Tolouse-Strung Trennung nichtvulkanischer Westteil / vulkanischer Zentral- undOstteil;

Limagne-Graben: von N Grande Causses, 150 km lang, Oligozn

kleinerer W-Teil: Stratovulkane (Monts du Cantal, Monts Dore), Maare und Ex-plosionskrater (Chane des Puys),

O-Teil: Morvan, Charolais, Maconnais, Beaujolais, Monts du Lyonnais, Velay, Cven-

nes; Grenze im O Senkungsgraben der Bresse (Verlngerung in Bas Dauphin); weitere Unterteilung durch Roanne-Graben und Plaine de Forez (beide

Oligozn); Einbruchsbecken von Blanzy-Le Creusot: Verlauf NO-SW, Perm Abtrennung des

Morvan; Einschnittlinie bei Figeac und Decazeville: Verlauf OSO-WNW Abtrennung

von Rouergue und Montagne Noir im S gegen Rest des Zentralmassivs.

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3.3. Einteilung nach Tektonik und Metamorphose

3.3.1. Kristallines, metamorphes Grundgebirge

3.3.1.1. Einteilung (M. CHENEVOY 1974) Unterscheidung hauptschlich durch Vorhandensein palozoischer Schichten:

Arvernischer Bereich (Auvergne): ohne Palozoikum, Ruteno-Limousin-Bereich (Rouergue-Limousin): intermedire Situation, Cevenolischer Bereich (Cvennes): oberster Bereich, Neoproterozoikum-Schiefer

gut entwickelt, in Montagne Noir nichtmetamorphes Palozoikum.

3.3.1.2. Arvernischer Bereich Am tiefsten liegender Bereich; para-autochton;

nur geringfgig gegen Entstehungsort verlagert Verbreitung:

hauptschlich Auvergne, westliche Marche, nrdlicher Morvan, Lyonnais, Livradois;

kleinere Umrahmungen um Grundgebirgsaufwlbungen im nichtvulkanischen W(Saint-Mathieu-Dom, Sussac-Dom, Plateau de Millevaches);

Entstehung: Flyschablagerung am N-Rand von Gondwana: 600 -550 (?max. 650) Mio a, jngstes Proterozoikum, Ende Prkambrium, Edia-

carium; abwechselnde Schichten aus tonigen (Pelite) und sandigen Lagen (Grauwacken),

bis 15 km mchtig, im Mittelteil vulkanische Materialien zwischengeschaltet(berwiegend Rhyolite, seltener Basalte, Peridotite, Karbonate);

Metamorphose: kaledonische Gebirgsbildung (acadische Phase, 400 - 350 Mio a), Amphibolit-Fazies: mittlerer Druck (0,6 - 0,8 GPa = 6 8 kbar), hohe Temperatu-

ren, Versenkungstiefe 25-30 km; (von unten nach oben): Migmatite, Gneise, Glimmerschiefer, Grnschieferfa-

zies (Serizit-, Chloritschiefer);vulkanische Materialien Leptynite, Amphibolite; porphyrische Granitoide (Kambrium, Furongium, 500 Mio a) Augengneise(aus Orthogneisen)

3.3.1.3. Ruteno-Limousin-Bereich Im Gegensatz zu avernischem Bereich palozoische Serie:

Oberkambrium (mit vulkanischer rhyolitischer Einlagerung), Ordovizium und Silur;

Verbreitung: Limousin, Rouergue, stliche Marche, Chtaigneraie, sdliche Margeride, Westrand der Cvennes;

Metamorphose: berwiegend (wie avernisch) in acadischer Phase; Rouergue: zustzlich herzynisch (niedriger Druck, hohe Temperaturen).

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3.3.1.4. Cevenolischer Bereich (cevenolischeer Grtel) Wie im Ruteno-Limousin auf avernischen Schiefern Palozoikum (Kambrium,

Ordovizium); in Montagne Noir nicht metamorph, nach N hin ( Albigeois, Cven-nes) zunehmend herzynisch metamorph;

Verbreitung: Cvennes, Montagne Noire,Monts de Lacaune, Lyonnais.

3.3.2. Schwach metamorphe Schichten (pizone)pizone: Metamorphose bei niedriger Temperatur; Tone (Grn)Schiefer

Relativ selten, in peripheren Bereichen: Einheit von Gnis (Bas-Limousin), Einheit von Gnis Thiviers-Payzac (Bas-Limousin), Glimmerschifer von Mazerolles (Haute Charente), Einheit von Gnis Brvenne (Lyonnais), Schiefer des Albigeois.

3.3.3. Nicht-metamorphe Sedimente Allgemein selten, nur in peripheren Bereichen, im Inneren durch Erosion ver-

schwunden groe Schwierigkeiten fr die Interpretation der Enstehungsgeschich-te des Zentralmassivs.

3.3.3.1. Vorkarbonische Sedimente Vorkommen:

am S-Rand: Montagne Noire, an ihrem S-Rand fast vollstndige Serie von Kambrium bis Unterkarbon; von unten nach oben:

Kambrium: Rhyolite, Grs de Marcory (Sandstein), Kalk mit Archaeocyathus*, Tonschiefer, Sandsteine; Ordovizium, Silur: Tonschiefer; Devon: Karbonate

* riffbildennde, schwammhnliche Tiere mit Kalkskelett, oberes Prkambrium - unteres Kam-brium, 590 (?516) Mio a.

am N-Rand oberes Ordovizium, Devon, Tournasium, Viseum fehlen; im bergangsbereich Kambrium-Silur zunehmend metamorph, berleitend zu

Glimmerschiefern des Albigeois (cevenolischer Grtel). im NO: Morvan: Devon: Givetium, Frasnium (beide Riffkalke), Famennium (Tonschiefer mit

Clymenien*)* Ammoniten, Devon, Leitfossilien

3.3.3.2. Mississippium (= Unterkarbon) 358,9 - 323,2 Mio a Vorkommen:

Streifen vom Roannais ber Beaujolais bis SO vom Montluon; Schichten:

Unteres Viseum: schiefrig-sandig, mittleres Vsium: Grauwacken, Konglomerate (poudingues), Karbonate; dazwi-

schen Schiefer und Sandsteine, Oberes Viseum: Tufs anthracifres 'anthrazithaltige Tuffe': an Flachmeerkste ab-

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gelagerte vulkanische Tuffe, eingelagert Anthrazit aus organischen Materialien; 335 - 330 Mio a.

3.3.3.3. Pennsylvanium (= Oberkarbon) 323,2 - 298,9 Mio a; Schichten:

Entstehung: Einbruchsgrben durch postorogene Dehnung im Gebiet des Zentralmassivs (Ka-

simovium, mittleres Pennsylvanium, 307-304 Mio a) nach starker Tektonik imobersten Mississippium (sudetische, asturische Phase); Fllung der Grben mit meist geringer Tiefe mit Flusssedimenten (Konglomerate,

Sandsteine, Tonschiefer); im Perm (sog. Rotliegend) durch Orogenese (saalischerPhase) zwischen Horsten gefaltet; dazwischen Kohleschichten, z.B. Ahun, Argentat, Blanzy, Decazeville, Grais-

sessac, Le Creusot, Messeix (Sillon Houiller), Saint-tienne, Sainte-Foy, Sincey-ls-Rouvray; vulkanische Rhyoliteinlagerungen.

3.3.3.4. Perm 298,9252,2 Mio a; Schichten:

Entstehung Fortgesetzte Dehnung kleine Senkungsbecken, Sedimentfllung unter wstenhaften Bedingungen (Sandsteine, Pelite; krftige

Rotfrbung); Vorkommen:

berwiegend peripher, z.B.: Becken von Autun, Blanzy, Brive, Espalion, Moulins, Saint-Affrique.

3.3.3.5. Mesozoikum (Erdmittelalter) 252,2 - 66 Mio a; Zentralmassiv berwiegend Festland Abtragung (seit Hebung im Oberkarbon); Kalkablagerungen am Rand (Zentralmassiv vom Jurameer umgeben):

meist wenig bedeutend (epikontinentales Flachmeer), mchtige Ablagerungen im Golf der heutigen Grands Causses (trocken gefallen im

Tertir). Asteroiden-Einschlag

Grenze Trias/Jura (214 Mio a), im NW bei Rochechouart (zwischen Dp. Haute-Vienne und Charente), Astro-

blme de Rochechouart-Chassenon; Asteroid 2,5 km Krater mit 22 km , heute vllig erodiert; nur fr Meteoriten-

einschlge typische Gesteinsreste zu finden (z.B. Suevit*)* zuerst aus Nrdlinger Ries beschrieben (Name: Schwabenstein Suevia 'Schwaben');

die zuerst fr vulkanisch gehaltenen Gesteine 1967 als Einschlagsmaterial identifiziert;schon in gallisch-rmischer Zeit fr Bauzwecke genutzt (Thermen der antiken Stadt Cassi-nomagus), bis in Neuzeit abgebaut, in Architektur erhalten (z.B. Grber der Abbaye Saint-Martial de Limoges).

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3.3.3.6 . Knozoikum (Erdneuzeit) 66 Mio a bis heute; Vulkanismus, Dehnung (Rifting), Hebung (Alpen- und Pyrenenentstehung); Einzelne Etappen

Eozn: laterithnliche, eisenreiche Ablagerungen (Sidrolithique), starke Erosi-on unter subtropischen Bedingungen;

mittleres Eozn: Beginn Dehnungsprozesse (Hhepunkt im Oligozn) Einbruchsgrben, grob in

S-Richtung verlaufend (Grben von Ambert, Aurillac, Bresse, Cher, Limagne,Malzieu, Forez, Puy, Roanne); Flusssedimente mit vulkanischen Einlagerungen; bis 2,5 km mchtig.

oberes Eozn: Beginn Vulkanismus: Stratovulkane (Cantal, Monts Dore), Basaltergsse (Ve-

lay), Phonolith-sucs. Pliozn: weitere Hebungsprozesse ( Verjngung), gesteigerte Erosion; Hhepunkt des Vulkanismus (Cantal erreicht 3 000 m).

Quartr: Eiszeit: Gletscher und Eiskappen (Cantal, Monts Dore) Mornen, Kare (Cir-

ques);letzte Vulkanausbrche (phreatomagmatisch) vor 7 000 - 3 000 a.

3.4. Magmatismus 3.4.1. Plutonite (Tiefengesteine) Weit verbreitet, fast die Hlfte des Zentralmassivs; berwiegend in Zusammenhang mit den groen Gebirgsbildungen und der Hebung

des Gebietes; Granitoide Gesteine aus zwei Epochen:

Ende Kambrium (500 Mio a), oberes Ordovicium (460 Mio a);

ursprngliche Granite spter umgewandelt in Gneise (z.T. Augengneise); whrend Orogenesen Bedingungen fr Anatexis erreicht;

drei Migmatit-Familien: Devon, datiert 385-375 Mio a (Migmatite I); Visum (unteres Karbon), datiert 333-325 Mio a (Migmatite II); oberstes Karbon, datiert 300 Mio a (Migmatite III), nur in einem groen Anate-

xis-Dome im Velay. Tonalite, Quarzdiorite, Diorite: in Tonalitlinie des Limousin, 360 Mio a.

Granitoide mit hohem Al-Gehalt: Guret (NW' Zentralmassiv, Dp. Creuse), 360-350 Mio a.

Leukogranite, Monzogranite, Granodiorite : 325-300 Mio a.

3.3.4.2. Vulkanite s. eigener Beitrag

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