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Die geologische Arbeit
VON PETER FRICKER
Über die Entstehung und den geologischen Aufbau der Anden Im Gegensatz zum alpinen Deckengebirge stellen die Anden ein Faltengebirge dar. Grössere Überschiebungen in alpinem Stil konnten bis jetzt nirgends nachgewiesen werden; bei der Entstehung der Anden spielte die horizontale Verfrachtung nur eine unbedeutende Rolle.
Die im allgemeinen gleichartige Ausbildung der Schichtreihen deutet darauf hin, dass im andinen Geosynklinalraum homogene Ablagerungsbedingungen vorherrschten. Während z.B. im alpinen Bereich die mesozoischen Sedimente sogar innerhalb der gleichen Stufe bedeutenden Fazies-schwankungen unterworfen sind, werden die mesozoischen Formationen - mindestens im peruanischen Kordillerenanteil - durch eine sehr gleichförmige Ausbildung charakterisiert. Intrusiv- gesteine ( Granit, Granodiorit usw. ) sind in den Anden weit verbreitet, ebenso auch vulkanische Gesteine, wie sie in einer derartigen Vielfalt und Häufigkeit den Alpen fremd sind. Ein noch heute aktiver Vulkan ist der berühmte Misti ( 5840 m ), welcher sich in Südperu über der Stadt Arequipa erhebt.
Erdkrustenbewegungen innerhalb des Geosynklinalbereiches bewirkten neben plutonischen und vulkanischen Vorgängen auch eine Auffaltung der Schichtreihen und damit die Bildung der mächtigen Kordillere. Es lassen sich verschiedene Faltungsphasen auseinanderhalten. Anzeichen für gebirgsbildende Vorgänge zeichnen sich bereits in vorpaläozoischen Gesteinen ab, indem jüngere.
Schichten ältere Formationen diskordant überlagern. Eine Faltungsphase mit anschliessender Abtragung und Einebnung des neu entstandenen Gebirges vollzog sich zwischen Präkambrium ( Vor-paläozoikum ) und Paläozoikum ( Erdaltertum ). Möglicherweise fanden auch zwischen Paläozoikum und Mesozoikum gebirgsbildende Vorgänge statt. Sehr bedeutende Auffaltungen, welche den heutigen Kordillerencharakter massgebend bestimmen, erfolgten in der oberen Kreide und im unteren Tertiär. Aber auch im jüngsten Zeitabschnitt, im Quartär, lässt sich eine allgemeine Hebung der Kordillere um viele 100 m feststellen; von diesen Hebungsvorgängen hängt die Form des jetzigen Gebirgsreliefs weitgehend ab.
Aus einer geologischen Übersichtskarte geht hervor, dass im westlichen und zentralen Teil des peruanischen Andengebirges neben Eruptivgesteinen hauptsächlich verfaltete, mesozoische Sedimente, im besonderen Kreide, hervortreten. Die östlich gelegenen Gebirgszüge bestehen dagegen, vor allem in Südostperu, grossenteils aus paläozoischen Ablagerungen.
Zur Geologie der Cordillera Vilcabamba /. Geologische Aufgabe Das Untersuchungsgebiet, die Cordillera Vilcabamba, liegt nordwestlich von Cuzco in den östlichen Anden. Weil diese Region grossenteils geologisches Neuland bildet, hatte der Geologe vor Expeditionsbeginn nur eine unklare Vorstellung von seiner zukünftigen Aufgabe.
Es war anzunehmen, dass im Vilcabamba-Gebiet paläozoische Sedimente eine Hauptrolle spielen würden. Das Paläozoikum umfasst bekanntlich von unten nach oben folgende Formationen: Das Kambrium, das Silur im weiteren Sinn, unterteilt in Ordovizium und Silur im engeren Sinn, dann das Devon, das Karbon, unterteilt in Unterkarbon ( Mississipian ) und Oberkarbon ( Pennsylvanian ) und schliesslich das Perm. Ein Hauptproblem bestand also in einer entsprechenden stratigraphischen Aufgliederung der Ablagerungen, wenn möglich auf Grund von Fossilfunden.
Dass bei dem verbreiteten Vorkommen von Eruptivgesteinen petrographische Untersuchungen von grosser Bedeutung sein würden, war ebenfalls anzunehmen. Aber auch der geologische Aufbau, die Tektonik des Expeditionsgebietes, sollte abgeklärt werden. In diesem Zusammenhang wurde geplant, im Süden der Panta-Gruppe die tiefeingeschnittene Apurimac-Schlucht zu erreichen, ein Vorhaben, das dann in der Folge gemeinsam mit Professor Terrier verwirklicht werden konnte.
Diese vagen Vorstellungen entsprachen auch weitgehend der Wirklichkeit. Die Cordillera Vilcabamba erwies sich, geologisch gesehen, als sehr interessanter Gebietsabschnitt. Die Auswertung des reichhaltigen Materials am geologischen Institut der ETH ist gegenwärtig noch im Gange; sie wurde durch einen Beitrag der Forschungskommission der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft für den Nationalfonds ermöglicht.
2. Literatur Wenn auch die Cordillera Vilcabamba geologisch nur wenig bekannt ist, so existieren doch verschiedene, interessante Literaturhinweise.
In einer ausführlichen Arbeit über die « Anden von Südperu » erwähnt 1916 der Géographe I. Bowman das Vorkommen von Paläozoikum sowie von jüngeren Intrusivgesteinen in der Vilca-bamba-Kette.
1929 erschien als grundlegendes Werk die « Geologie von Peru » von G. Steinmann. Zahlreiche, allgemein gehaltene Ausführungen gelten auch für unser Untersuchungsgebiet.
In einer interessanten Arbeit befasst sich 1948 erstmals nach Bowman wieder Arnold Heim eingehender mit dem Aufbau der Cordillera Vilcabamba. Dieser Autor beschreibt einen geologischen Querschnitt zwischen dem Rio Urubamba und dem Rio Apurimac.
1956 unternahmen die holländischen Geologen de Booy und Egeler eine geologisch-alpinistische Expedition in die Cordillera Veronica - eine Bergkette im E des Vilcabamba-Gebirges - und in den östlichen Teil der Cordillera Vilcabamba. Neben einigen ausgezeichneten alpinistischen Leistungen gelangen ihnen auch interessante geologische Beobachtungen. In einer 1957 herausgekommenen Arbeit unterscheiden die beiden Autoren folgende stratigraphische Einheiten:
1. Die wahrscheinlich präkambrische Glimmerschiefer-Formation: Granatführenden Glimmerschiefer; untergeordnete Quarzite und Amphibolite.
2. Die vordevonische Phyllitformation: Phyllite und Quarzite sowie subvulkanische Gesteine.
3. Die devonische und zum Teil vielleicht vordevonische Schiefer-Sandstein-Serie mit geringmächtigen Kalkeinlagerungen. Lokal kommen in dieser Schichtreihe granitisierte Partien vor, und es sind alle Übergänge zu Gneisen vertreten.
4. Das Perm. Diese Formation besteht aus 2 Gruppen, aus der unterpermischen « Copacabana-Gruppe », welche hauptsächlich Kalke und Dolomite führt, und aus der mittel- bis oberpermi-schen Mitu-Gruppe, welche durch Sandsteine, Konglomerate sowie durch saure vulkanische Gesteine charakterisiert wird.
5. Die Kreide, vertreten durch die Yuncapata-Formation mit Konglomeraten, Sandsteinen sowie Gipseinlagerungen und im obersten Teil mit Kalken.
Neben diesen Schichtreihen spielen postpermische Intrusivgesteine, vorwiegend Granit, eine grosse Rolle. Mit verschiedenen mündlichen Mitteilungen in Lima bildeten alle diese Arbeiten, im besonderen jene von de Booy und Egeler, eine willkommene Arbeitsgrundlage.
3. Stratigraphie Die stratigraphische Aufgliederung im Arbeitsgebiet ergab einige Abweichungen von den bisherigen Untersuchungsergebnissen. Im folgenden soll nun versucht werden, die einzelnen Formationen innerhalb des Untersuchungsbereiches kurz zu beschreiben und dabei auch auf diese Gegensätze einzutreten.
Präkambrium Die älteste Schichtgruppe - auch nach Ansicht übrigens von de Booy und Egeler - ist zweifellos jene der Glimmerschiefer. Diese Glimmerschiefer bestehen vorwiegend aus Biotit und einem musko-vitartigen Glimmer, wobei es sich aber mindestens teilweise um ausgebleichten Biotit handelt.
Die Glimmerlagen sind häufig gespickt mit Granaten, deren Durchmesser zum Teil über 1 cm betragen. Diese Serie wird charakterisiert durch die Einschaltung von konkordant verlaufenden Amphibolitzügen.
Die Mächtigkeit dieses stark verfältelten Schichtkomplexes, welcher vor allem im St.Teresa-Tal und bei Piquipata am Apurimac aufgeschlossen ist, lässt sich nicht bestimmen.
Im obersten Teil der Glimmerschieferformation schalten sich geringmächtige Paragneislagen ein, welche in die nächste Schichtgruppe, Paragneis-Serie genannt, überleiten.
Eine eigentliche Wechsellagerung von 5-10 cm mächtigen Paragneisbänken und von einigen Zentimetern messenden Glimmerschieferlagen ist namentlich bei Piquipata am Apurimac, aber auch bei Yanama und im St.Teresa-Tal aufgeschlossen. Allmählich treten die Glimmerschieferlagen immer mehr zurück, und die Gneise dominieren. Es liegen meist feinstruierte Psammitgneise vor, welche wohl durch Umwandlung von Sandsteinen entstanden sind. Orthogneise ( entstanden durch Umwandlung von Eruptivgesteinen ) konnten bis jetzt nicht mit Sicherheit nachgewiesen werden.
Die Mächtigkeit dieser Schichtgruppe ist nicht genau bestimmbar, dürfte aber einige 1000 m betragen.
Im oberen Teil der Paragneis-Serie sind Marmorzüge und Quarzite eingeschaltet. Das Erkennen der genauen Stellung im Schichtverband wird durch einen Schuppenbau erschwert. Fest steht jedenfalls, dass diese Marmor- und Quarziteinschaltungen eng verknüpft sind mit der Paragneis-Zone und sicher älter sind als die Phyllitgruppe.
Der Marmor erscheint hellgrau im frischen Bruch und bräunlich in der Anwitterung. Am Apurimac werden die 20-50 m mächtigen Marmorzüge von Paragneisen umgeben.
Bei Yanama setzt der Marmor unvermittelt über Psammitgneisen ein. Die Mächtigkeit des massig ausgebildeten Horizontes beträgt dort über 100 m. Im oberen Teil nimmt der Kalkgehalt ab, und es folgt eine geringmächtige Zone von Gneisen.
Die weissen bis hellgrauen Quarzite liegen stratigraphisch wohl über dem Marmor. Dieser bis 1000 m mächtige Horizont besteht aus massigen, graubraun anwitternden Bänken. Namentlich im S von Yanama lassen sich lokal Partien von feldspatführendem Granatdiopsidfels erkennen.
Die folgende Schichtgruppe, in Anlehnung an G. Steinmann Phyllitgruppe genannt, liegt stets über dieser mächtigen Paragesteinszone und unter den fossilführenden paläozoischen Ablagerungen. Da die Schichten durchwegs steilstehen, kann eine diskordante Überlagerung durch die Phyllitgruppe nur vermutet werden; auf alle Fälle scheint sich hier ein Metamorphosensprung, ein plötzlicher Wechsel in der Intensität der Gesteinsumwandlung, abzuzeichnen.
Neben Phylliten treten vor allem im unteren und mittleren Teil dieses epimetamorphen Komplexes graue bis grüne, feinkörnige und pyritreiche Quarzite von brauner Anwitterungsfarbe auf. Im mittleren und im oberen Teil überwiegen grüne und graue Serizitchloritschiefer.
Die Mächtigkeit des Phyllitkomplexes beträgt im Norden des Chucuito-Passes über 5000 m, doch werden tektonische Komplikationen vermutet.
In allen diesen hier dem Präkambrium zugeordneten Ablagerungen fehlen Fossilfunde vollständig. Hingegen gelang es an zwei Stellen, in den schwarzen Tonschiefern, welche die grünen Phyllite überlagern, bestimmbare Graptolithen * aufzufinden. Der eine Fundort liegt im SE des Arbeitsgebietes, südlich von Pampa Soray. Von dieser Lokalität konnten bis jetzt Didymograptus sp. und Glossograptus ciliatusEMMONS bestimmt werden, zwei Formen, welche bereits von G. Steinmann 1929 aus Mittelperu beschrieben werden und welche dem mittleren Ordovizium entstammen. Die zweite Fundstelle befindet sich bei Potrero im westlichen Abschnitt des Untersuchungsgebietes und lieferte neben schwer bestimmbaren Fragmenten einer grossen Graptolithenform ebenfalls Didymograptus sp ., was wiederum auf Ordovizium hinweist.
Somit steht also fest, dass der mächtige Paragesteinskomplex sicher vorordovizisch ist. Gegen die Annahme, dass es sich teilweise noch um kambrische Ablagerungen handelt, sprechen zwei Gründe:
Das etwa 500 m mächtige fossilführende Kambrium Nordboliviens stimmt nach F. Ahlfeld nicht mit den in Frage kommenden Ablagerungen des Arbeitsgebietes überein. Ein solch weiträumiger 1 Organismen, welche zweigförmige Kolonien bilden. Stellung im Tierreich umstritten ( Chordatiere ?). 60 Vergleich darf bei der gleichartigen Ausbildung des Paläozoikums in diesem Andenteil durchaus in Betracht gezogen werden.
Dann erfolgt zwischen den epimetamorphen Phylliten und den Graptolithenschiefern ein bedeutender Metamorphosensprung, was auf eine zeitliche Lücke hindeutet. Die Steilstellung der Schichten erschwert es, die Natur des Schichtkontaktes festzustellen; es ist aber kaum daran zu zweifeln, dass eine transgressive Überlagerung der präkambrischen Phyllite durch die Graptolithen-schiefer vorliegt.
Das ist auch der Fall im Süden von Pampa Soray. Über den mächtig entwickelten, serizitführen-den Phylliten, welche Arnold Heim 1948 dem Devon zugeordnet hat, folgen - wie bereits erwähnt -, mittelordovizische Graptolithenschiefer; das präordovizische oder, vorsichtiger formuliert, das vormittelordovizische Alter der Phyllite steht damit auch dort fest.
Das gleiche gilt für die Phyllitformation und die Schiefer-Sandstein-Serie, welchen de Booy und Egeler 1957 ein vordevonisches und devonisches Alter zuschreiben. Diese beiden Autoren scheiden auf ihrer Übersichtskarte die Phyllitgruppe nicht konsequent aus; entgegen ihrer Annahme liegt aber diese Schichtfolge stets über der Schiefer-Sandstein-Serie, eine Tatsache, welche Steinmann in anderen Gebietsteilen schon 1929 erkannt hat.
Ordovizium Das fossilbelegte Ordovizium besteht hauptsächlich aus schwarzen, eisenschüssigenTonschiefern, ferner aus hellen, tafeligen Quarziten. Bei Potrero schalten sich einige geringmächtige, helle Mergellagen ein. Die Mächtigkeit dieser Serie, welche auch bei Choquetira und südlich von Pampa Soray sehr gut aufgeschlossen ist, beträgt etwa 1000 m. Dagegen konnten im Norden des Chucuito-Passes über den grünen Phylliten entsprechende Gesteine nicht aufgefunden werden.
Es ist sehr fraglich, ob diese Ablagerung teilweise noch dem Silur - Silur im engeren Sinn - angehören, besonders weil in der Mulde von Choquetira fossilbelegtes Devon lokal mit einer Breccie einsetzt.
Devon Als jüngstes Schichtglied der Mulde von Choquetira ist Devon aufgeschlossen. Wie bereits erwähnt, wird die Basis lokal von einer leicht kalkhaltigen Breccie gebildet, welche vor allem Quarzit-trümmer enthält. Darüber folgen mürbe, graue Quarzite von brauner Anwitterungsfarbe sowie graue Tonschiefer. Im mittleren Teil der Serie schaltet sich etwa eine 3 m mächtige, schmutziggraue, unreine Kalkbank ein, worauf Quarzite und Tonschiefer die Schichtreihe abschliessen. Die untere Partie dieser schätzungsweise 300 m mächtigen Serie lieferte einige Fossilien, wobei es sich vorwiegend um leicht deformierte Brachiopodenabdrücke handelt. Darunter ist vor allem der Abdruck einer Schuchertella cf. Agassizi Har zu erwähnen, einer Brachiopodenart, welche Kozlowski 1923 aus dem unteren Devon von Bolivien beschreibt.
Neben diesem Vorkommen bei Choquetira sind auch im Norden des Chucuito-Passes, vor Vilcabamba, entsprechende, wohl ebenfalls devonische Sedimente aufgeschlossen. Ablagerungen des oberen Devon und des Mississipian konnten im Untersuchungsgebiet nicht nachgewiesen werden.
PennsylvanianPerm Die wahrscheinlich unterdevonischen Schiefer und Quarzite im Norden des Chucuito-Passes werden direkt überlagert von der Copacabana-Gruppe. Diese Benennung wurde 1936 von den Geo- logen La Rosa und Petersen eingeführt. Die Typuslokalität ist die Copacabana-Halbinsel am Titicacasee.
Die Copacabana-Gruppe, welche definitionsgemäss hauptsächlich aus massigen Kalken und dunkeln Schiefern besteht, ist im Süden von Vilcabamba sehr gut entwickelt.
Am Lago Negrilla, südlich von Vilcabamba, setzt diese Schichtreihe mit einem Konglomerat ein, welches hauptsächlich Quarzitkomponenten führt. Südlich von Tincoc wird dagegen der basale Teil von geringmächtigen, dunkeln Schiefern gebildet. Dann folgen meist rötliche, leicht sandige Spatkalke, hierauf im mittleren und oberen Teil stellenweise Fusulinenkalke und vor allem dunkelgraue, zum Teil leicht dolomitische Echinodermenkalke. Daneben schalten sich 5-10 cm mächtige, eigentliche Kiesellagen ein.
Die Copacabana-Gruppe erreicht südlich von Vilcabamba eine Mächtigkeit von über 1500 m, versimpelt aber in nordöstlicher Richtung, wobei sich mit der Mächtigkeitsabnahme der Tongehalt vermehrt.
Neben zahlreichen Echinodermentrümmern und sehr guterhaltenen Fusulinen konnten südlich von Tincoc auch einige Brachiopoden gesammelt werden. Es wurden bisher Hustedia sp. und Dictyoclostus sp. bestimmt, zwei Formen, welche Newell 1953 aus der unterpermischen Copa-cabana-Gruppe beschreibt. Vergleiche mit anderen Lokalitäten lassen es als wahrscheinlich erscheinen, dass die basale Partie dieser Schichtreihe noch dem Pennsylvanian angehört; der Hauptteil entstammt jedoch dem unteren Perm.
In der obersten Partie der Copacabana-Gruppe tritt der Kalkgehalt zugunsten des Ton- und Sandanteils allmählich zurück; es erfolgt ein Übergang in die Mitu-Gruppe. Die Bezeichnung Mitu-Gruppe wurde 1924 von Mc Laughlin eingeführt für spätpaläozoische rote Sandsteine, Schiefer und Breccien. Harrison ( 1943 ) sowie 1946 Dunbar und Newell übernehmen diese Benennung. Auf Grund einiger Fossilfunde konnten sie das mittelpermische Alter der weitverbreiteten Schichtgruppe nachweisen.
Im Bereich unseres Arbeitsgebietes ist die Mitu-Gruppe bei Vilcabamba sehr typisch ausgebildet. Wie bereits erwähnt, geht sie aus den Copacabana-Kalken hervor. Im untersten Teil dominieren rote Mergel und Schiefer. Dann schalten sich aber auch rote Sandsteine und Breccien ein. Eine wichtige Rolle spielen ferner vulkanische Gesteine. So werden südlich von Vilcabamba die Sedimente durchbrochen von Eruptivgesteinen. Unter dem Mikroskop lässt sich Melaphyr, welcher südwestlich von Tincoc hervortritt, und aus der Umgebung der Ortschaft Vilcabamba auch Quarzporphyr erkennen. Dass diese sauren bis basischen Eruptionen mit der Ablagerung der Sedimente Hand in Hand gingen, geht aus dem Komponentenmaterial der Konglomerate und Breccien hervor, welche auch vulkanisches Material führen. Die Eruptivgesteinszone südlich von Vilcabamba besitzt eine nur beschränkte Ausdehnung; im SW dieser Ortschaft fehlen entsprechende Aufschlüsse.
Wie diese Beschreibung zeigt, weist die Mitu-Gruppe eine überraschend grosse Ähnlichkeit mit dem Verrucano der Alpen auf. Die Mächtigkeit dieser Schichtreihe beträgt im Vilcabamba-Tal mehrere 1000 m; leider konnten wegen Zeitmangels die nördliche Begrenzung nicht genau festgelegt werden.
Im W von Vilcabamba lieferte ein geringmächtiger Kieselhorizont guterhaltene Brachiopoden. Es konnte Margini/era capaci d' Orbigny bestimmt werden ( vgl.Newell 1953 ). Da die Mitu-Schich-ten aus den unterpermischen Copacabana-Kalken hervorgehen, dürfte diese Serie - wie Newell, Chronic und Roberts 1953 darlegen - dem Mittelperm entstammen.
KreideTriadische und jurassische Ablagerungen konnten innerhalb des Arbeitsgebietes nicht nachgewiesen werden. Hingegen liegen am Apurimac, im Norden der Pasaje-Hda Konglomerate und Sandsteine, welche vermutlich der Kreide angehören, transgressiv über den präkambrischen Glimmerschiefern und Paragneisen. Diese Abfolge wurde nach einer nahen Siedelung Konglomerat von Pacaypata genannt.
Newell, Chronic und Roberts beschreiben 1953 ein Profil südlich der Pasaje-Hda. Diese Autoren betrachteten die Konglomerate über den präkambrischen Schiefern und Gneisen als Basis der Ambo-Gruppe, welche dem Mississipian angehört. Als Quelle der häufig auftretenden Kalkgerölle werden die Marmoreinschaltungen in der Gneis-Serie vermutet. Zwar fehlen bis jetzt Fossilfunde, doch geht aus dem Komponentenmaterial hervor, dass eine bedeutend jüngere, sicher postpermische Bildung vorliegt.
Das Konglomerat von Pacaypata enthält ein leicht sandiges, kalkiges Bindemittel, das die allgemein gut gerundeten, sedimentären und kristallinen Gerolle umgibt. Der Durchmesser der Komponenten schwankt durchschnittlich zwischen 2 und 8 cm, misst aber in Einzelfällen bis zu 0,5 m. Die Anzahl der kristallinen zu den sedimentären Gerollen verhält sich im allgemeinen wie 4:1.
Unter den sedimentären Komponenten dominieren Sandsteine bis Quarzite und graue Echino-dermenkalke, welche zweifellos der Copacabana-Gruppe entstammen. Seltener sind verwitterte, rötliche, vermutlich permische Mergel vertreten.
An kristallinem Material kommen vor: Glimmerschiefer, Paragneise, vereinzelte präkambrische Marmorgerölle, ferner Hornblendegranit, Andesit und Melaphyr, welcher sich von entsprechenden, charakteristischen Gesteinen der Mitu-Gruppe nicht unterscheidet.
In den mächtig entwickelten Konglomeraten schalten sich häufig rote, leicht mergelige Sandsteine ein. Die Gesamtmächtigkeit dieser Schichtgruppe beträgt mindestens 2000 m.
Das postpermische Konglomerat von Pacaypata lässt sich am ehesten mit der Puca-Formation Steinmanns oder den « red beds » ( Rotschichten ) der amerikanischen Geologen vergleichen und gehört vermutlich der Kreide oder sogar dem untersten Tertiär an.
TertiärGrosse Flächen des Untersuchungsgebietes werden von postpermischen Eruptivgesteinen eingenommen. Das Hauptgestein ist ein Biotitgranit, der sogenannte Vilcabamba-Granit. Daneben treten vor allem westlich von Choquetira Granodiorite hervor, welche noch zahlreiche Alkalifeld-späte sowie gewöhnliche Hornblende enthalten, ferner am Choquetacarpo-Pass auch Tonalit. Diese Gesteinstypen werden namentlich am Choquetacarpo-Pass von granitischem Magma durchstossen, sind also älter als die Granite. Sie stellen vermutlich die Vorläufer der mächtigen Granitintrusion aus dem gleichen Stammagma dar.
Nach Bowman ( 1916 ) besitzt der Vilcabamba-Granit ein postkretazisches Alter, da südlich von Abancay Kreideschichten kontaktmetamorph verändert wurden. Steinmann bringt 1929 den Vilca-bamba-Granit in Zusammenhang mit den tertiären Intrusionen, welche über grosse Teile des peruanischen Andengebietes und der Anden überhaupt verbreitet sind. Anhand von kontaktmeta-morphen Gesteinen der Mitu-Gruppe können de Booy und Egeler 1957 das postpermische Alter der granitischen Intrusion nachweisen.
Zur Altersfrage vermögen wir nur wenig beizutragen. Im Süden von Vilcabamba werden die Copacabana-Kalke stellenweise von hellen Gängen durchdrungen, welche vermutlich mit der grossen Granitintrusion in Zusammenhang stehen. Auch fehlen in den Permkonglomeraten Granit-und Granodioritgerölle vollständig. Hingegen kommen im Konglomerat von Pacaypata häufig Gerolle eines Hornblendegranites vor.
Vom typischen Vilcabamba-Granit unterscheidet sich aber dieses Gestein durch das Fehlen von Biotit und durch einen geringeren Quarzanteil. Anstehend konnte dieser Hornblendegranit nicht aufgefunden werden.
4. Über die Ablagerungsbedingungen Die relativ kurze Arbeitszeit und der beschränkte Gebietsausschnitt erlauben lediglich einige Andeutungen zu diesem Thema.
In den präkambrischen Serien wurden die Sedimentationskriterien durch die Metamorphose-wirkung verwischt. Ursprünglich bestanden wohl diese Ablagerungen hauptsächlich aus Tonen und Sandsteinen. Karbonatgesteine, welche einzig in Form der erwähnten Marmorzüge aufgefunden wurden, fehlen weitgehend.
Die mit Ausnahme der Copacabana-Gruppe sehr kalkarmen paläozoischen Schichtreihen lassen verschiedene Sedimentationslücken erkennen. Abgesehen von der Copacabana-Gruppe, in welcher sich ein Fazieswechsel abzeichnet, sind diese paläozoischen Serien sehr homogen ausgebildet.
Das häufige Vorkommen von roten Mergeln und vor allem verschiedene Fossilfunde deuten darauf hin, dass auch während der Bildung der Mitu-Gruppe marine Sedimente sich absetzten. Für die Konglomerate und Breccien dieser Serie liess sich keine bestimmte Schüttungsrichtung erkennen, auch nicht für das Konglomerat von Pacaypata. Dass aber das Komponentenmaterial der letztgenannten Schichtreihe aus der unmittelbaren Umgebung zugeführt wurde, beweist die Zusammensetzung der Gerolle, welche einen sehr guten Querschnitt durch die präkambrischen und paläozoischen Ablagerungen des Untersuchungsgebietes vermitteln.
Ob neben den Vulkaniten der Mitu-Gruppe noch andere paläozoische und vorpaläozoische Eruptivgesteine auftreten, kann beim derzeitigen Stand der Auswertung nur vermutet werden.
5. Tektonik Wie das peruanische Andengebiet im allgemeinen, so zeichnet sich auch die Cordillera Vilcabamba durch einen relativ einfachen, geologischen Aufbau aus.
Schichtlage, Faltenaxen Das Schichtstreichen verläuft allgemein in E—W-Richtung. Die Abweichungen sind vor allem gegen ENE gerichtet und überschreiten 30° nur selten. Die Schichtreihen fallen durchwegs steil ein. Fallmessungen mit Werten unter 60° bilden eine Seltenheit. Abweichungen im Streichen lassen sich hauptsächlich in unmittelbarer Nähe der Granitmasse feststellen. Der Verlauf der Kontaktzone stimmt ganz allgemein mit der Streichrichtung der angrenzenden Sedimente überein oder bildet mit derselben ausnahmsweise einen rechten Winkel. Diese Beziehungen deuten auf Bewegungsvorgänge hin, von denen als Folge der umfassenden Granitintrusion die angrenzenden Teile der älteren Sedimenthülle betroffen wurden. Auf diese Erscheinung machen auch Bowman ( 1916 ) sowie de Booy und Egeler ( 1957 ) aufmerksam, wobei aber Bowman diesen Deformationsvorgängen zweifellos zu grosse Bedeutung beimisst.
Die Faltenaxen, welche nach Möglichkeit eingemessen wurden, tauchen allgemein mit etwa 10-20° gegen WSW, seltener auch gegen W ein.
Brüche Innerhalb des Arbeitsgebietes können zwei bevorzugte Bruchrichtungen unterschieden werden:
1. ENE-WSW bzw. NE-SW verlaufende Brüche mit abgesenktem SE-Flügel. Derartige Störungen mit relativ geringer Sprunghöhe treten namentlich bei Occoro und südlich von Tincoc hervor.
2. SE-NW verlaufende Brüche mit abgesenktem SW-Flügel.
Der östlich gelegene Steilhang unter dem Yanama-Pass wird von einer entsprechenden Störung durchzogen, und auch im W des Chucuito-Passes lassen sich derartige Brüche feststellen.
Metamorphose Wie bereits erwähnt, wurden die präkambrischen Ablagerungen von Metamorphosewirkungen betroffen, von denen die ordovizischen und nachordovizischen Sedimente weitgehend verschont geblieben sind. Es handelt sich also vorwiegend um vorordovizische Gesteinsumwandlungen. Ob diese vorordovizische Gesteinsumwandlungen teilweise mit präkambrischen Faltungsphasen, wie sie Steinmann annimmt, zusammenhängen, muss dahingestellt werden.
Im Zusammenhang mit der grossen Verbreitung von Intrusivgesteinen spielt auch die Kontaktmetamorphose 1 eine wichtige Rolle, welche sich durch eine recht unterschiedliche Intensität auszeichnet. Im südlichsten Abschnitt, in der Umgebung von Yanama, wird das Nebengestein meist lagenförmig von feinkörnigem, hellem Magma durchsetzt, so dass häufig Injektionsgesteine vorkommen. Lokal erscheinen dort innerhalb der Paragneis-Zone auch granitisierte Partien.
Südlich von Tincoc, an der Chucuito-Route, kommt dagegen nur eine relativ geringfügige, vorwiegend thermische Wirkung der Kontaktmetamorphose zum Ausdruck. Die Gesteine der Phyllitgruppe sind dort zum Teil gefrittet worden, und die Serizitchloritschiefer führen lokal Granat. Daneben durchdringen einzelne, helle Gänge das Nebengestein.
Tektonische Elemente Trotz der unvollständigen geologischen Aufnahmen lassen sich im Arbeitsgebiet doch verschiedene tektonische Elemente auseinanderhalten.
Die ältesten Gesteine, die präkambrischen Glimmerschiefer und Paragneise, sind vor allem im St. Teresa-Tal, bei Yanama und im Norden des Apurimac aufgeschlossen.
Das St. Teresa-Tal quert, im grossen gesehen, eine antiklinale Anlage, indem sich im S und im N über einem Glimmerschieferkern die Paragneis-Serie entwickelt. Auf der Südseite, bei Colcapampa, treten in der Paragneis-Zone weitere tektonische Komplikationen auf, welche Anold Heim bereits 1948 in einem geologischen Querschnitt festgehalten hat.
Ein Profil im Yanama-Tal lässt eine Isoklinalstruktur erkennen, indem die Schichtreihen durchwegs mit etwa 70° gegen Süden einfallen. Das Streichen verläuft allgemein Ost—West. Auf der nördlichen Talseite ist eine Synklinalstruktur verwirklicht, indem zwei Marmorzüge, welche von Paragneisen eingefasst werden, den aus Quarzit bestehenden Synklinalkern umgeben ( vgl. geologische Übersichtskarte ).
1 Durch aufsteigende, schmelzflüssige Massen bedingte Gesteinsumwandlungen.
5Die Alpen - 1960 - Les Alpes65 Eine schwer entwirrbare Schuppenstruktur tritt im Norden des Apurimac hervor, wo in den Paragneisen verschiedene Marmorzüge eingeschaltet sind.
Nördlich von Occoro wird über massig ausgebildeten Quarziten ein Marmorzug von Gesteinen der Phyllitgruppe überlagert, wobei wahrscheinlich ein tektonischer Kontakt vorliegt. Diese grünen Serizitchloritschiefer gehören zur Mulde von Choquetira und umgeben auf beiden Seiten des Choquetira-Tales schwarze, ordovizische Tonschiefer. Als Synklinalkern sind devonische Quarzite und Schiefer aufgeschlossen. Dieser devonische Synklinalkern spitzt gegen Osten aus; das Ordovizium zieht dagegen bis ins Arma-Tal durch. Auf der Westseite wird die Mulde von Choquetira von einem Granodioritstock durchbrochen ( vgl. geologische Übersichtskarte ).
Im Süden von Tincoc ist die Phyllitgruppe mächtig entwickelt. Tektonische Komplikationen werden vermutet. Über grünen Schiefer transgredieren devonische Sedimente, welche ihrerseits transgressiv von der Copacabana-Gruppe überlagert werden.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die allgemein Ost-West verlaufenden, tektonischen Elemente des Arbeitsgebietes durch Schuppen- und Faltenstrukturen charakterisiert werden, welche vor der umfassenden, nachpermischen Granodiorit- und Granitintrusion entstanden sind.
Steinmann erwähnt 1929, dass die östliche Kette, welche von der Cordillera Vilcabamba gegen SE in die über 6000 m hohe Cordillera Real fortsetzt, im geologischen Aufbau sich von dem normalen Verhalten der äusseren Faltenzone bedeutend abhebt, da in dieser Region mesozoische Gesteine weitgehend fehlen, und paläozoische Ablagerungen fast allein den Gebirgszug zusammensetzen. Er nimmt an, dass hier ein Stück des brasilianischen Schildes in die Kordillere mit einbezogen wurde, wobei der Kordillerencharakter noch durch mächtige, saure Intrusionen betont wird.
Diese interessante Hypothese, welche mit unseren Untersuchungsergebnissen durchaus in Einklang steht, soll unsere Ausführungen beschliessen.
Literaturhinweise Bowman, I. ( 1916 ): The Andes of Southern Peru. Am. Geog. Soc, Special Publication I.
Egeler, C. G., und de Booy,T. ( 1957 ): De geologisch-alpinistische exploratie in de Cordillera Vilcabamba en Cordillera Veronica, Zuidoost Peru. Tijdschr. Kon. Ned. Aardr. Gen., No. 2.
Heim, Arnold ( 1948 ): Geologia de los Rios Apurimac y Urubamba. Bol. Inst. Geol. Peru, 10. Newell, N. D., J. Chronic and T. G. Roberts ( 1953 ): Upper Paleozoic of Peru. Geol. Soc. America, Memoir 58. Steinmann, G. ( 1929 ): Geologie von Peru. Heidelberg.