Institut für Mineralogie und Kristallchemie der Universität Stuttgart

Azenbergstr.18, 70174 Stuttgart und Pfaffenwaldring 55, 70569 Stuttgart


Marokkoexkursion 2001

5. Tag: 30. März 2001

5.1. Hafen von Mdiq

N35 40.94

W5 18.57

Der Hafen befindet sich in den Sebtiden, genauer gesagt in der Filali-Einheit. Die Gneise und Glimmerschiefer dieser Einheit sind durch eine Nord-Süd streichende Störung voneinander getrennt. Die Glimmerschiefer setzen sich aus Staurolith, Biotit, Quarz, Granat und Plagioklas zusammen. Sie werden im Westen von den Ghomariden mit ihrer permotriassischen sedimentären Bedeckung überschoben. Unweit der Küste, im Meer, werden die Glimmerschiefer von Peridotiten unterlagert, was durch Bohrungen belegt ist.

Die Gneise bestehen aus Granat, Sillimanit, Quarz, Alkalifeldspat, Plagioklas und Biotit. Sie entstanden bei Temperaturen von 700C und bei Drücken um 5 bis 10 kbar. In den Gneisen sind abwechselnd helle und dunkle Minerale in stark verfalteten Lagen angeordnet, so dass eine beginnende Migmatisierung (Abb.12) deutlich wird. Die enthaltenen Minerale deuten auf Temperaturen um 700C bei Drücken von 7 kbar hin, was einer Versenkungstiefe von 25 km und einem hohen geothermischen Tiefengradienten entspricht. Das Gestein kam schnell an die Oberfläche, wobei durch die schnelle Druckentlastung bei relativ gleichbleibender Temperatur eine teilweise Aufschmelzung des Gesteins erfolgte. Sillimanit kristallisierte während der Verfältelung aus, die mit dem Aufstieg des Gesteins und der teilweisen Aufschmelzung vor ca. 20 Millionen Jahren einherging. Die in den Biotiten enthaltenen Zirkone sind ein Indiz für das Alter der Metamorphose. Zirkone können in ihr Kristallgitter Uran und Thorium einbauen, das zu Blei-Isotopen zerfällt, womit eine Datierung vorgenommen werden kann.

Die Gesteine im Zentrum der Alboran-See zeigen die gleichen Metamorphosegrade, was auf einen gemeinsamen Ursprung dieser Gesteine und der Migmatite in dem besuchten Aufschluß hindeutet.

 

Abb.12: Migmatite am Hafen von Mdiq

 

Abb.13: Die Zeichnung zeigt junge tektonische Vorgänge, die zum gleichen

tektonischen Spannungsfeld gehören, wie die Auffaltung des Rif-Gebirges.

 

5.2. Cabo Negro

N35 40.12

W5 16.98

Das Kap wird von basalen Anteilen der Filali-Einheit aufgebaut. Die anstehenden Gneise (Abb.14) sind zum Teil duktil verformt und stellen einen kontinuierlichen Übergang zu den Granuliten dar, da die Gneise mehr Granate enthalten als die Migmatite des Hafenbeckens. Die Gneise bestehen aus Cordierit, Quarz, Plagioklas und Kalifeldspat. In die Gneise eingeschaltet treten auch Metabasitlinsen auf. Die in einigen Schichten vermehrt auftretenden Granate (Abb.15), sind deutlich kleiner als die in der Granulit-Schlucht, da sie weiter entfernt von den Peridotiten gebildet wurden. Das Cyclosilikat Cordierit (Mg2Al4Si5O18) entsteht bei niedrigen Drücken bis maximal 10 kbar bei nur geringer Versenkungstiefe. Die Migmatisierung hier hat die Spuren früherer Metamorphosen verwischt. Die Protolithe der anstehenden Gneise waren Sandsteine und Pelite, die Protolithe der Metabasite waren vermutlich kalkhaltigere Schichten. Die Metabasite bilden zum Teil Boudinage-Strukturen.

Abb.14: Gneis der basalen Filali-Einheit

Abb.15: Granatreiche Lage im Gneis

Eine Altersbestimmung der jüngeren Extensionstektonik anhand von synsedimentären Störungen in den auflagernden Sedimenten deutet in die Zeit des unteren Miozäns. Die Störungen deformierten die zum Teil noch duktilen Gneise (Abb.16). Die Abschiebungen, die hauptsächlich Ost-West streichen sind für die steilen Küstenlinien verantwortlich.

Abb.16: Bruchhafte Störungszone in duktil verformten Gneisen

 

 

 

 

5.3. Straße von Fnideq nach Tanger

N35 52.10

W5 22.75

Wir befinden uns inmitten der Antiklinale von Beni Mzala bei Fnideq, in der die Einheiten von Federico als tektonisches Fenster aufgeschlossen sind. Die Federico-Einheit ist ein Teil der Sebtiden und befindet sich strukturell zwischen den Ghomariden und den Einheiten von Filali (Skript S.28 ,30 und Abb.17 ).

Abb.17: Schematischer Ost-West-S c hnitt durch die Antiklinale von Beni Mzala und Sebta

(BM1= Beni Mzala 1, BM2= Beni Mzala 2, BA= Boquette de Andjeras, TZ=

Tizgarine)

Die Federico-Einheit wird nochmals in drei Untereinheiten unterteilt. Alle drei bestehen aus niedriggradigen Hochdruckmetamorphiten, unterscheiden sich aber in ihrem Deformationsgrad, ihrer mineralogischen Zusammensetzung und ihren P-T-Bedingungen. Die unterste, bzw. tiefste Einheit wurde am stärksten deformiert. Sie wird in Beni Mzala 1 und Beni Mzala 2 eingeteilt. Die mittlere Einheit wird als Boquette de Andjeras und die oberste als Tizgarine bezeichnet.

In den Mineralparagenesen der beiden Beni Mzala-Einheiten treten Magnesiokarpholith (Mg, Fe)Al2[Si2O6](OH)4 und Chlorit auf. Diese sind ab einem Druck von ca. 7 kbar bei ca. 450C stabil. Karpholitk bildet kleine Fasern in Quarz, was zu dessen grünlicher Färbung führt. Des weiteren treten Sudoit, ein di/trioktaedrisches Chloritmineral und Disthen, sowie Talk, Phengit und Disthen als Paragenesen auf. Sudoit (Mg2Al2[AlSi3O10](OH)8) wird bei höheren Drücken in Karpholith und Quarz umgewandelt (Abb.18). Bei niedrigen Drücken und höheren Temperaturen entsteht aus Sudoit Chloritoid (Fe, Mg)2Al4O2[SiO4]2(OH)4.

Abb.18: P-T-Diagramm mit den Mineralparagenesen in der Einheit Beni Mzala. Nach Bouybaouène (1993).

Die Gesteine der Boquette de Anjeras enthalten Chloritoid, Phengit, Sudoit und Chlorit. Die Metamorphose erfolgte bei ca. 5 kbar, 350C. Typisch für die Tizgarine-Einheit sind Mineralparagenesen von Chlorit, Phengit und Cookeit (LiAl4[AlSi3O10](OH)8, ein Lithium-Chloritmineral, das Sudoit ähnelt und eine dioktaedrische Struktur besitzt. Die Metamorphosebedingungen dieser Einheit betragen 3 kbar, 300C.

Die hier anstehenden Gesteine triassischen Alters stammen aus der Beni Mzala 2 Einheit. Sie sind lithologisch den Ghomariden gleichzusetzen, unterscheiden sich aber in ihren Metamorphosebedingungen. Im oberen Bereich dieser Einheit stehen Dolomite an, die vereinzelt sandige Lagen enthalten. Die Mineralparagenesen und abgeleiteten P-T-Bedingungen der Beni Mzala-Einheit sind charakteristisch für eine Subduktionszonenmetamorphose, das heißt hoher Druck und niedrige Temperatur.

5.4. Straße Fnideq - Tanger, westlich vom Aufschluß 5.4

N35 52.47

W5 23.07

Die Beni Mzala 2 Einheit wird im oberen Bereich von Dolomiten, Kalksteinen und einigen wenigen Sandsteinen gebildet. Der Kontaktbereich zwischen den Karbonaten und den Sandsteinen ist hier durch eine Scherzone (Kataklasit) stark deformiert. Die Dolomite erfuhren zwar eine Temperatur von ungefähr 400C, wandelten sich jedoch nicht zu Marmor um.

5.5. Nördlicher Ortsausgang von Fnideq

N35 52.37

W5 23.36

Diese permotriassischen Ablagerungen der Ghomariden werden als Verrucano bezeichnet, der mit nur wenigen Zehnermeter Mächtigkeit dem Paläozoikum auflagert. Die Gesteine des Verrucano bestehen aus sehr reifen, fast feldspatfreien hell-rötlichen Sandsteinen, Konglomeraten und Mergeln. Die Sedimente stammen aus der Abtragung des variszischen Gebirges. Zusätzlich findet man in dieser Einheit noch Vulkanitgeröllkomponenten andesitischer Zusammensetzung.

Die Decke der Ghomariden ist in einzelne Schuppen zerlegt, wobei die Sedimentationsabfolge der Ghomariden in der Trias endet, da die Abscherhorizonte (zumeist Evaporite) in der Trias liegen. Der Deckentransport erfolgte in westlicher Richtung, was eine Überschiebung der Beni MZala-Einheiten zur Folge hatte. Im internen Rifgebirge sind die Überschiebungsbahnen von postorogenen Sedimenten des Oligozän bedeckt. Dies deutet darauf hin, dass die Deckenüberschiebungen hier früher eingesetzt haben als im Externen Rif, das von Sedimenten des jüngeren Pliozän überdeckt ist.

5.6. Restinga Smir an der Straße Fnideq - Tetouan

Am Aufschluß direkt an der Straße stehen Sedimente aus dem numidischen Flysch des extenen Bereichs des Rif-Gebirges an. Sie sind gut sortiert und sandig. Eigentlich müßten diese Sedimente in einer externeren Position und in einer tieferen tektonischen Position liegen. Der Flysch liegt hier aber in einer tektonisch sehr hohen Position auf den Ghomariden und dem unteren Miozän auf, was auf eine Rücküberschiebung nach Westen hindeutet.

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