Der Karawanken-Granitpluton ist eine mitteltriassische Intrusion in den Nördlichen Karawanken.
Lage und Ausdehnung Der Karawanken-Granitpluton, manchmal auch als Eisenkappel-Granit oder nur als Karawanken-Granit bezeichnet (Englisch Northern Karawanke Granite Belt oder abgekürzt NKGB), besteht aus einer 43,7 Kilometer langen (davon 35,3 Kilometer auf slowenischem und 8,4 Kilometer auf österreichischem Gebiet) und meist nur knapp einen Kilometer breiten Granitoidlamelle (Maximalbreite 2 Kilometer in Slowenien, 0,9 Kilometer in Österreich, Minimalbreite 270 Meter in Österreich). Sie beginnt südwestlich von Eisenkappel unmittelbar an der Periadriatischen Naht, zieht knapp einen Kilometer südlich von Eisenkappel in alpiner, ost-westlicher Richtung vorbei und setzt sich dann im Osten in Slowenien fort, verläuft unmittelbar südlich von Črna na Koroškem und Šentvid, um dann nördlich von Zavodnje (bei Plešivica) zu enden und unter Sedimenten des Pannonischen Beckens zu verschwinden. In Slowenien kann sich die Minimalbreite der Intrusion aufgrund rechtsverschiebender, Südost-streichender Seitenverschiebungen stellenweise sogar auf Null reduzieren.
Regionalgeologischer Rahmen Der Karawanken-Granitpluton ist die am weitesten im Osten gelegene mitteltriassische Intrusion der Alpen. Er verläuft in einem Abstand von etwa 2, maximal 3 Kilometer weitgehend parallel zur Periadriatischen Naht, die an ihrem Nordrand vom oligozänen Karawanken-Tonalitpluton gesäumt wird. Zwischen den beiden Granitoidlamellen liegt amphibolitfazielles, austroalpines Altkristallin eingezwängt (vorwiegend Paragneise, Orthogneise und Phyllonite). Auf seiner Nordseite überschiebt der Pluton den nur sehr niedrig metamorphen variszischen Eisenkappler Diabaszug (Grünschieferfazies, mit einem Metamorphosealter von zirka 300 Millionen Jahren), der kontaktmetamorph zu Cordierit-Knotenschiefern verändert wurde, sowie triassische Dolomite. Der Granitpluton hat seine Wirtsgesteine sowohl auf der Nord- als auch auf der Südseite kontaktmetamorph verändert, die beiden Kontaktzonen wurden aber später tektonisiert; der Nordkontakt ist nirgendwo direkt aufgeschlossen und nur durch Lesesteine dokumentiert.
Der langgestreckte schmale Granitpluton ist eine tektonisch transportierte und als starrer Körper mylonitisch deformierte, dünne, steilstehende Lamelle. Er folgt zusammen mit dem Karawanken-Tonalitpluton einer Ost-West-streichenden krustalen Schwächezone, in der bereits seit dem frühen Paläozoikum bis ins Quartär hinein tektonische und/oder magmatische Bewegungen/Aktivitäten stattfanden (Lithosphärenflexur). Ab dem Känozoikum fokussierten sich die Bewegungen entlang der transpressiv rechtsverschiebenden Periadriatischen Naht. Der Karawanken-Tonalitpluton wurde daher bereits während seiner Platznahme synmagmatisch und nach Abkühlen duktil verformt. Der Karawanken-Granitpluton verdankt im Gegensatz sein im Kartenbild „bänderhaftes“, zerhackt wirkendes Aussehen einer rein spröden alpinen Deformation entlang der eingangs erwähnten diskreten Seitenverschiebungen.
Druck und Temperaturbedingungen Die Intrusion in die Wirtsgesteine war sehr seicht erfolgt, die Teufe lag wahrscheinlich zwischen 5 und maximal 8 bis 9 Kilometer. Dies entspricht einem Druck von ≤ 0,35 GPa, erkennbar am Erscheinen von Paragenesen mit Andalusit und Cordierit in den kontaktmetamorph veränderten Nachbargesteinen. Hierauf deuten auch die Zusammensetzungen der Hornblenderänder (Aluminiumgehalt-Barometrie), die rund 0,3 GPa anzeigen. Die Zirkon-Geothermometrie lässt Temperaturen von 675 bis 760 °C erkennen (in Graniten), 794 bis 801 °C in Granodioriten und möglicherweise auch bis 838 °C anhand von Hornblendewerten im Monzonit. Für Gabbro ergab sich 1000 ± 20 °C bei einem Druck von 0,38 bis 0,47 GPa, der somit wesentlich heißer und auch tiefer entstanden war.
Petrologie mini|400px|TAS-Diagram mit den Zusammensetzungen des Karawanken-Granitplutons. Der blaue Pfeil verdeutlicht die Fraktionierung der mafischen Differentiate, der gelbe Pfeil die der sauren Gesteine.
Der sehr heterogene Karawanken-Granitpluton besteht im Wesentlichen aus Granit (besser Syenogranit) und Diorit, sowie untergeordnet aus Granodiorit (besser Syenit), Monzonit, Monzodiorit, Monzogabbro und Olivingabbro. Diorit und Gabbro beanspruchen in etwa 30 Volumenprozent. Seltenere Differentiate sind Aplite und Pegmatite. Auch mafische, komagmatische Gänge treten auf, welche gelegentlich von Apliten durchschlagen werden. Die Hauptbestandteile Granit und Diorit wechseln sich in lang anhaltenden Zügen ab und können sich gegenseitig durchdringen. Die internen Gesteinsgrenzen stehen meist steil bis vertikal. Die Streichrichtungen sind Nordost, Ostnordost und Ostsüdost, die letztere Richtung herrscht insbesondere im tektonisch stärker gedehnten Ostteil vor.
Der porphyrische Granodiorit (Syenitporphyr), wohlbekannt für seine schönen Rapakiwi-Feldspäte, legt sich meist zwischen Granit und Diorit, kann aber auch beide mit kurzen Gängen queren.
Der Gabbro erscheint als metergroße Einschlüsse im Diorit – seine Einschlüsse im Granit liegen jedoch nur im Dezimeter- und Zentimeterbereich. Die mafischen Einschlüsse sind abgerundet und eingebuchtet, kleinere Einschlüsse sind mittel- bis feinkörnig und zeigen gegenüber dem Granit scharfe, manchmal zackige, sägezahnartige Kontakte, die auf ihren Ursprung als abgeschreckte mafische Magmenkissen hinweisen. Diese Verhältnisse liegen auch bei anderen Plutonen vor und werden als Anzeichen räumlichen Vermischens von mafischem mit saurem Magma angesehen.
Im porphyrischen Granodiorit finden sich magmatische Brekzien mit scharfkantigen Bruchstücken ultramafischer Gesteine. Sie bestehen zu 60 Volumenprozent aus Olivin, zu 30 Volumenprozent aus amphibolitisiertem Klinopyroxen, braunem Amphibol und Phlogopit, zu 5 Volumenprozent aus kalziumreichen Feldspat und zu 5 Volumenprozent aus Magnetit, Ilmenit und Pyrit. Es handelt sich hier zweifellos um Mantelgesteine, die in der Unterkruste oder im Oberen Mantel kristallisierten.
Im Umfeld der Enklaven werden die Alkalifeldspat-Megakristalle des Wirtsgranits oft von Plagioklas ummantelt. Überdies finden sich in einigen der intermediären Gesteine Ocelli-Strukturen. Ferner kann beobachtet werden, dass Intrusivbrekzien Alkalifeldspat-Megakristalle aus dem sauren ins mafische Magma eingeschleppt haben. Alle diese drei Indizien geben ebenfalls zu erkennen, dass ein Austausch zwischen den beiden Magmentypen stattgefunden hat.
Die Gesteine des Granitzuges sind gewöhnlich massig und zeigen im Allgemeinen weder Foliation, noch Regionalmetamorphose, noch hydrothermale Veränderungen. Nur an lokalen Störungszonen können im duktilen Bereich postkristalline Verschieferung, Diaphthorese (Retromorphose), Mylonitisation bis hin zur Ultramylonitbildung, sodann im spröden Bereich Verwerfungsflächen mit Harnischen sowie schließlich auch hydrothermale Umkristallisation beobachtet werden.
Petrographie Biotitgranit (bzw. Syenogranit) Der massige Granit tritt als ungleich-, mittel- bis grobkörniger Biotitgranit auf, der ein trachytisches Gefüge besitzt. Seine Minerale sind die Zweigenerationenminerale Alkalifeldspat, Quarz und Plagioklas, sowie Biotit, Hornblende und Ilmenit mit Rändern aus Sphen, Zirkon und Apatit. In Biotit kann Monazit auftreten, erkennbar an radioaktiven Reaktionshöfen. Sekundärbildungen sind Allanit, Chlorit (nach Biotit und Hornblende), Epidot, Klinozoisit und Serizit in den Feldspäten. Hauptbestandteil ist Alkalifeldspat der ersten Generation, der als rosafarbener, poikilitischer, 20 bis 30 Millimeter großer, idiomorpher Mikroklin oder Perthit/Mikroperthit ausgebildet ist. Er enthält Einschlüsse von Plagioklas, Quarz und Biotit. Die zweite Generation ist feinkörniger Mikroklin. Quarz-Kristalle der ersten Generation sind gerundet und bilden Einschlüsse in Alkalifeldspäten. Quarze der zweiten Generation sind feinkörnig, bilden Zwickelfüllungen oder verfüllen Spaltrisse. Plagioklas erscheint als trübe, antiperthitische Kristalle mit welligem Zonarbau. Oft sind seine Kerne aus Oligoklas aufgebaut, welcher an den Rändern zu Albit übergeht. Eine Besonderheit sind aufwachsende dünne Ränder aus Myrmekit. Der idiomorphe Plagioklas der ersten Generation enthält zahlreiche Mikroeinschlüsse unbestimmbarer Natur, die Wachstumsstörungen dokumentieren. Die zweite Generation ist weniger verunreinigt und wächst der ersten Generation unter Beibehaltung der optischen Achsen auf. Der glasklare Quarz erreicht 10 Millimeter Korngröße. Der nur wenige Millimeter große idiomorphe Biotit, bestehend zu 60 bis 80 % aus Annit, bildet regellose, blättchenförmige, feldspatscheuende Aggregate. Die Ränder der idiomorphen Hornblende werden von Spätbildungen zersetzt, meist von Quarz. Hornblende zerfällt in der Regel zu Chlorit.
Granodiorit (bzw. Syenit) Der Granodiorit ist Amphibol-führend und, was Mikrostrukturen und Mineralzusammensetzung anbelangt, dem Biotitgranit sehr ähnlich. Auch er enthält Plagioklas, Alkalifeldspat und Quarz mit kleineren Beimengungen von idiomorpher grüner Hornblende. Eine besondere Varietät ist der porphyrische Rapakiwi-Granodiorit, der bis zu 30 Millimeter große Ovoide von Rapakiwi-Feldspat enthält, hinzu kommen Plagioklasleisten und abgerundete Quarze. Die mittel- bis feinkörnige Grundmasse besteht aus Mikroklin, Oligoklas, Quarz, braunem Biotit und grüner, 5 bis 12 Millimeter langer Hornblende. Akzessorien sind Apatitnadeln, Ilmenit, Sphen und Zirkon. Sekundärbildungen sind Chlorit, Epidot und Karbonat. Sehr selten sind Orthit und Granat sowie möglicherweise Monazit. Im Kern des Rapakiwi-Feldspats befindet sich ein abgerundeter Mikroklin-Perthit, der von einem Mantel vorwiegend aus Oligoklas (An19) umhüllt wird. Im Mantel sitzen außerdem kleine, Kalzium-reiche, zonierte Plagioklase (Kern An40 und Rand An21), graphischer Quarz und skeletthafte Hornblende. Der Grenzsaum zwischen Mikroklin-Perthit und dem Mantel wird von einer dünnen Schale aus dendritischem Plagioklas und gelegentlichen kleinen Quarzkörnern gebildet. Der Granodiorit enthält ebenfalls Myrmekit, der von der Oligoklashülle der Rapakiwiblasten in umgebende Mikrokline eindringt.
Diorit Das Gefüge der massigen, in einer mittel- und grobkörnigen Varietät auftretenden Diorite ist gewöhnlich serial (mit steter Korngrößenvariabilität), kann aber auch aufgrund der Anwesenheit von Plagioklas- und Hornblendephänokristallen porphyrisch werden. Die Minerale setzen sich wie folgt zusammen: Plagioklas, Hornblende, Diopsid, rotbrauner, nur wenige Millimeter großer Biotit, interstitieller Quarz und Mikroklin. Als Akzessorien fungieren Ilmenit, bis zu 2 Millimeter langer Sphen, Apatit, Zirkon, Opakminerale und sekundärer Chlorit. Plagioklas erreicht 5 Millimeter Korngröße und tritt sowohl interstitiell als auch idiomorph auf. Der interstitielle Plagioklas besteht aus An8-23, der idiomorphe Plagioklas ist zoniert mit An75 im Kern und An52 am Rand. Die bis 20 Millimeter lang werdende Hornblende erscheint als braune und grüne Hornblende. Die braune Hornblende enthält winzige Körner von Ilmenit und wird von grüner Hornblende umrahmt. Die grüne Hornblende kann ferner isoliert auftreten oder Klinopyroxen (Diopsid) in feinkörnigen Dioriten oder dioritischen Enklaven verdrängen. Der Mikroklin ist gewöhnlich interstitiell, kann aber manchmal als Antirapakiwi Plagioklasen aufwachsen.
Gabbro