Impakt-Gangbrekzien – das Material in Impakt-Brekziengängen
Ein Gang im üblichen geologischen Sinne ist ein meist tafelförmiger Körper aus unterschiedlichem Material (Minerale, Gesteine, Erze), der ein Wirtsgestein durchschneidet. Brekziengänge in Impaktstrukturen spielen eine wichtige Rolle zum Verständnis der Abläufe bei der Impakt-Kraterbildung [siehe z.B. Lambert, P. (1981): Breccia dikes: geological constraints on the formation of complex craters. – In: Multi-ring Basins (R. B. Merrill and P. H. Schultz, eds.) Proc. Lunar Planet Sci., 12A, 59-78, New York (Pergamon Press)]. Sie sind von vielen Impaktstrukturen beschrieben worden und wurden im Detail z.B. für die Impaktstrukturen von Rochechouart (Frankreich) und Azuara (Spanien) untersucht. In der Azuara-Struktur sind die Häufigkeit der Brekziengänge sowie ihre große Variabilität besonders auffällig (siehe FIEBAG, J. (1988): Zur Geologie der Azuara-Struktur – Kartierung im Gebiet zwischen Herrera de los Navarros und Aladrén und süd-östlich von Almonacid de la Cuba sowie spezielle Untersuchungen der Breccien und Breccien-Gänge vor dem Hintergrund einer Impaktgenese der Azuara-Struktur. – Dissertation, Univ. Würzburg, 271 pp., Würzburg).
Das überreichliche Inventar an Impakt-Brekziengängen und ihre im allgemeinen brillanten Aufschlüsse in den großen spanischen Impaktstrukturen hat gewiss kein Äquivalent in allen anderen Impaktstrukturen weltweit.
Im allgemeinen wird angenommen, dass der größte Teil der Brekziengänge in der Phase der Exkavation durch Injektion von brekziiertem Material in die Wände und den Boden des sich vergrößernden Exkavationskraters entsteht. Spätere Bildungen von Brekziengängen in der Modifikationsphase mit der Vereinnahmung früher gebildeter Gänge können zu Generationen von Gangbrekzien bzw. Brekziengängen führen (siehe Beispiele weiter unten).
Brekziengänge des H-Typs
Unter den vielen unterschiedlichen Typen von Brekziengängen in den großen spanischen Impaktstrukturen wird häufig ein sogenannter H-Typ beobachtet. Ein Model der Entstehung zeigt die nächste Abbildung.
Model für die Bildung von Brekziengängen des H-Typs, der häufig in den Azuara und Rubielos de la Cérida-Impaktstrukturen angetroffen wird. Links: erstes Stadium – Bildung von Gängen in der Hochdruckphase der Exkavation parallel zur Hauptnormalspannung mit der Injektion von brekziiertem Material; rechts: zweites Stadium – Bildung orthogonaler Gänge durch Zugbrüche bei der Druckentlastung.
System von Brekziengängen des H-Typs in Lias-Kalksteinen. Azuara-Impaktstruktur (Spanien), bei Belchite.
Brekziengänge vom H-Typ in Jura-Kalksteinen; Fuendetodos, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Brekziengänge vom H-Typ in Muschelkalk-Kalksteinen; bei Rudilla, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Brekziengang vom H-Typ; aufgeschlossen während der Bauarbeiten an der Autovía Mudéjar, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Brekziengänge vom H-Typ in Jura-Kalksteinen; Fuendetodos, Azuara-Impaktstruktur. Diese Gänge haben mit irgendwelchen Karstbildungen, wie von Regionalgeologen behauptet, nicht das geringste zu tun.
Brekziengang. Rochechouart-Impaktstruktur, Frankreich
Brekziengang; Steinbruch von Champagnac, Rochechouart-Impaktstruktur (Frankreich). In diesem Steinbruch sind Brekziengänge gemeinsam mit Pseudotachyliten (siehe unten) hervorragend aufgeschlossen.
Einzelne Brekziengänge
Häufig schneiden einzelne Brekziengänge scharf durch das Wirtsgestein ohne jegliche genetische Beziehung zur Tektonik oder zu hydrothermaler Aktivität – Karstbildungen sowieso völlig ausgeschlossen. Regionalgeologen, die mit Impakt-Phänomenen nicht vertraut sind, haben aber regelmäßig die Antwort sogleich parat: Tektonik oder Karst.
Brekziengang schneidet scharf durch Jura-Kalksteine. Randbereich des Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens, bei Cervera del Rincón.
Polymikter Brekziengang durchschneidet triassischen Dolomit. Rubielos de la Cérida-Impaktbecken, bei Teruel.
Brekziengang in Jura-Kalksteinen. Rubielos de la Cérida-Impaktbecken (Spanien); östlicher Randbereich. Man beachte die scharfkantigen Brekzien-Komponenten und das scharfkantig zerbrochene Wirtsgestein, was jegliche Karstbildung kategorisch ausschließt.
Brekziengang durchschlägt Muschelkalk-Kalkstein. Rubielos de la Cérida-Impaktbecken; bei Corbalán. Scharfkantige Bruchstrukturen ohne Lösungserscheinungen schließen jegliche Verwechslung mit Karststrukturen aus.
Konkordante und diskordante Brekziengänge (grau-grünlich) durchdringen kambrische Siltsteine. Autovía Mudéjar, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Detail des Brekzienganges in vorheriger Abbildung. In diesem Fall fehlt der „Brekzie“ die übliche Zusammensetzung aus Matrix und Komponenten. Sie besteht aus feinst zerbrochenem allochthonen Material, das in den gut gebankten Siltstein injiziert wurde.
Systeme von Brekziengängen
Systeme von engabständigen Brekziengängen, die scharf durch ihr Wirtsgestein hindurchschneiden, sind ein prominentes Merkmal in den spanischen großen Impaktstrukturen. In praktisch allen Fällen kann eine tektonische oder karstbezogene Entstehung grundsätzlich und sehr einfach ausgeschlossen werden.
System von Impakt-Brekziengängen durchschlägt heftigst zertrümmerte paläozoische Siltsteine. Darüber gut geschichtete tertiäre Postimpakt-Konglomerate. Randbereich des Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens; bei Lechago.
System von Impakt-Brekziengängen; Teruel – Corbalán, Rubielos de la Cérida-Impaktbecken.
System von Impakt-Brekziengängen durchschlägt scharf berandet Jura-Kalksteine. Barranco de Bocafóz, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
System von Impakt-Brekziengängen (das grünlich-graue Material) durchdringt paläozoische Siltsteine. Autovía Mudéjar, Azuara-Impaktstruktur.
System von engabständigen Impakt-Brekziengängen durchdringt paläozoische Siltsteine. Autovía Mudéjar, Azuara-Impaktstruktur.
Generationen von Brekziengängen
Brekzien-Ganggenerationen können als sich kreuzende Gänge, als Gänge, die innerhalb anderer Brekziengänge verlaufen, und als Brekziengänge, die breitere Brekzienzonen queren, charakterisiert werden.
Sich kreuzende Brekziengänge (Ganggenerationen) in Malm-Kalkstein. Der zuerst gebildete Gang (N > S) wird von dem jüngeren Gang geschnitten, der Salbänderung zeigt – vermutlich entstanden bei chemischer Reaktion zwischen Gangmaterial und Wirtsgestein. Azuara-Impaktstruktur; bei Ventas de Muniesa, Corral de Cámaras. Maßstab: Streichholzschachtel.
Impakt-Brekziengang verläuft innerhalb eines zuvor gebildeten Brekzienganges. (Brekzien-Generationen). Die Einbettung des zweiten Ganges (das weißliche Muschelkalk-Material) belegt eine sehr schnelle Verfestigung der ersten Brekziengeneration (vermutlich mit Keuper-Matrix), weil eine scharfe Begrenzung ohne jegliche Vermischung der Gang-Materialien zu beobachten ist. Bei Monforte de Moyuela, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Dünner Brekziengang verläuft innerhalb einer monomikten Bewegungsbrekzie mit Mörtelgefüge. Bei Monforte de Moyuela, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Mächtige Brekziengänge
Injizierte Brekziengänge können sehr mächtig werden. Nicht vertraut mit Impaktstrukturen und Impaktphänomenen, interpretierten Geologen Im Azuara-Gelände diese Impaktgänge z.B. als schmale tektonische Gräben, für die sie dann Sprunghöhen bis zu 200 m postulierten.
Mächtiger Brekziengang durchschlägt paläozoische Siltsteine. Azuara-Impaktstruktur, Auffahrt Santuario Virgin de Herrera.
Zwei breite Impakt- durchschlagen grob orthogonal die Bankung der paläozoischen Siltsteine. Böschung der Autovía Mudéjar während der Bauarbeiten; Randzone der Azuara-Impaktstruktur. Diese kilometerlange faszinierende Impakt-Geologie und ihre ingenieurtechnischen Auswirkungen wurden während des Baus der Autobahn offenbart. Da auf der Strecke unzählige massive Erdrutsche in den Böschungen passierten, die die Konstrukteure bei Nichtberücksichtigung des Impaktes viel zu steil geplant hatten und zu reparieren hatten, sind heute die Böschungen mit einem durchgehenden Drahtgeflecht gesichert. Die Geologen der Universität Zaragoza haben bis heute nichts daraus gelernt.
Sich verzweigender Brekziengang durchschlägt Konglomerate des Alttertiärs. Rubielos de la Cérida-Impaktbecken; bei Escorihuela.
Markante Brekziengänge durchschlagen stark megabrekziierte Jura-Kalksteine. Moyuela, Azuara-Impaktstruktur.
Der markanter Brekziengang hat wegen seiner enormen Zementation der Verwitterung getrotzt und kann im Gelände über eine Strecke von mehr als 300 m verfolgt werden. In den sedimentären Komponenten treten Schockeffekte verbreitet auf. Bei Muniesa, Azuara-Impaktstruktur.
Brekziengänge mit Matrix aus karbonatischer ?Schmelze – möglicherweise Pseudotachylite
Impakt-Brekziengang; karbonatische Matrix aus der Kristallisation einer Karbonatschmelze oder aus Kalkstein-Dekarbonatisierung und Rekombination; bei Ojos Negros, Rubielos de la Cérida-Impaktbecken, westliche Randzone. Im Falle einer Karbonatschmelze und im engen Sinne hätten wir es mit einem Impakt-Pseudotachylit zu tun (siehe weiter unten).
Ähnlich wie zuvor: karbonatischer Impakt-Brekziengang mit einer Matrix, die sich aus einer Karbonatschmelze abgeleitet hat oder durch Dekarbonatisierung entstanden ist. Bei Corbalán, Rubielos de la Cérida-Impaktbecken.
Ähnlich wie zuvor: karbonatischer Impakt-Brekziengang mit einer Matrix, die sich aus einer Karbonatschmelze abgeleitet hat oder durch Dekarbonatisierung entstanden ist. Bei Rudilla, Azuara-Impaktstruktur, Spanien.
Besondere Ausbildungen
Spinnenförmige Impakt-Brekziengänge und Brekzientasche. Bei Ventas de Muniesa, Azuara-Impaktstruktur.
Brekziengänge im Handstück. Muschelkalk-Kalkstein, Rubielos de la Cérida-Impaktbecken; bei Escriche.
Mikroskopischer Brekziengang in einer Quarzit-Komponente aus einer stark geschockten polymikten Gangbrekzie (Gangbrekzien-Generationen). Azuara-Impaktstruktur. Dünnschliff-Aufnahme, einfach pol. Licht und xx Polarisatoren; Bildhöhe 5 mm. Mach beachte, dass der kleine Gang, der vom Hauptgang abzweigt, mehrere Quarzkörner durchschlägt.
Zum Vergleich: Pseudotachylit-Gänge aus den Vredefort- und Rochechouart-Impaktstrukturen
Im Unterschied zu den Impakt-Brekziengängen mit einer klastischen Matrix haben Pseudotachylite eine Matrix, die sich aus einer Schmelze heraus verfestigt hat. Dabei lässt sich nicht immer eine klare Trennung machen, und verschiedenste Übergänge sind möglich. Die Einbettung von Impakt-Pseudotachyliten und Impakt-Brekziengängen gehorcht ähnlichen Prozessen.
Ähnliche Gang-Konfigurationen beim Vergleich mit vielen Impakt-Brekziengängen: Pseudotachylit in der Vredefort-Impaktstruktur (Südafrika).
Ein weiterer Pseudotachylit-Gang in der Vredefort-Impaktstruktur.
Impakt-Pseudotachylit-Gang; Champagnac, Rochechouart-Impaktstruktur, Frankreich.