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Analysis of sediments from caves in the northern rim of the Dachstein massif
Franziska Holzer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Susanne Gier
Mitbetreuer*in
Lukas Plan
DOI
10.25365/thesis.71278
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-14183.45827.990810-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Höhlen haben das geologische Interesse in Österreich erst Anfang des 20. Jahrhunderts geweckt. Seither stand die Untersuchung der klastischen Höhlensedimente aber nur selten im Vordergrund der Forschung, bis sich Masterarbeiten dieser Thematik zuwandten. Dabei wurde ein idealisiertes Profil der Sedimente der Dachstein-Mammuthöhle und umliegender Höhlen der gleichen Höhenlage erstellt.
In dieser Arbeit sollen bereits existierende Ergebnisse erweitert werden. Dafür wurden Proben aus vier Höhlen – Hirlatzhöhle, Mammuthöhle, Dachstein-Rieseneishöhle, Günter-Stummer-Höhle – aus unterschiedlichen Höhenlagen vom nördlichen Rand des Dachsteinmassivs analysiert. Neben sedimentologischen Untersuchungen vor Ort wurden Röntgendiffraktionsuntersuchungen (XRD) der Gesamt- sowie der Tonmineralogie, die Sieb- und Sedimentationsanalyse, die Analyse des gesamten organischen Kohlenstoffs (TOC) und Dünnschliffuntersuchungen durchgeführt. Für den Vergleich der Ergebnisse wurden Proben aus der Eisriesenwelt und dem Schönberg-Höhlensystem untersucht.
In den Höhlen des Riesenhöhlenniveaus (Mammuthöhle, Rieseneishöhle; 1,200 - 1,800 m a.s.l.) ist das Sedimentprofil zu finden. Ein unsortiertes, quarz- und glimmerreiches, grünliches Augensteingemisch bildet die Basis. Es folgt feinkörniger dunkler Höhlenton. Aufgrund von Illit und Goethit in der Zusammensetzung durfte es sich um eingespulte Reste von Paläoboden handeln. Lokal gibt es darüber karbonatische Konglomerate. Zuletzt kommt 2 m heller Höhlenton.
Das darunterliegende Bergerhöhlenniveau (Hirlatzhöhle; 900 - 1,000 m a.s.l.) ist gekennzeichnet durch den karbonatreichen, laminierten hellen Höhlenton, der bis zu 6 m maächtig ist. Die mächtigeren hellen Lagen sind grobkörniger und reicher an Quarz sowie Kalzit, die dunklen Lagen hingegen haben einen höheren Tonmineralgehalt. Bei dem hellen Höhlenton konnte es sich um glazio-lakustrine Warven handeln: die hellen Sommerablagerungen stammen aus energiereicherem Schmelzwasser; im Winter sedimentieren die feinkörnigen Tonminerale. In höheren Lagen tritt auch dunkler Höhlenton unterhalb des hellen Höhlentons auf.
Im Ruinenhöhlenniveau (Günter-Stummer-Höhle; 2,200 ± 300 m a.s.l.), dem höchsten Niveau, ist nur dunkler Höhlenton vorzufinden. Dieser zeigt jedoch ein Auftreten von Böhmit und Anatas, die als typische Lateritminerale gelten und somit starke Verwitterung andeuten. Aufgrund der erforderlichen Bildungsbedingungen wird angenommen, dass der Laterit sich vor dem Mittelmiozän gebildet hat.
Die Verbreitung und die Höhenabhängigkeit der Laterite bleiben ungeklärt. Ebenso wäre ihre Datierung von Interesse, da sie Hinweise auf das Alter der Höhlen des Ruinenhöhlenniveaus liefern konnte.
Abstract
(Englisch)
The interest for caves from a geological point of view was only established in Austria at the beginning of the 20th century. Since then, however, the study of clastic cave sediments has rarely been the focus of research. Only recently have master’s theses taken up this topic. and an idealised profile was developed of the sedimentary deposits of Dachstein-Mammuthöhle and surrounding caves of the same altitude.
This work intends to supplement the initial results by analysing samples from four different caves at different altitudes of the northern rim of the Dachstein Massif: Hirlatzhöhle, Mammuthöhle, Dachstein-Rieseneishöhle, Günter-Stummer-Höhle. Besides the study of sedimentary structures, the sedimentological methods used were X-ray diffraction (XRD) for the bulk mineralogy as well as clay mineralogy, grain size analysis, measurements of the total organic carbon (TOC), and microscopy of thin sections. To compare the results with other caves, reference samples were taken from Eisriesenwelt and Schonberg-Höhlensystem.
In the caves of the Giant Cave Level (Mammuthöhle, Rieseneishöhle; 1,200 - 1,800 m a.s.l.) the idealised sediment profile can be found. The base is a greenish Augenstein sediment that is poorly sorted and is rich in quartz and mica. Overlying is a dark cave loam with a high percentage of clay. Due to the presence of illite and goethite, it is likely to be remains of palaeosols, which were washed into the caves. Carbonate conglomerates follow, but they were deposited only locally. At the top of the profile is a carbonate-rich bright cave loam with a thickness up to 2 m.
The underlying Berger Cave Level (Hirlatzhöhle; 900 - 1,000 m a.s.l.) is characterised by laminated bright cave loam, which is up to 6 m thick. The thicker brighter laminae are coarser and enriched in quartz and calcite, whereas the darker laminae are more abundant in clay minerals. The sediment is assumed being glacio-lacustrine varves: The light-coloured deposits originate from more energetic meltwater during summer; in winter the remaining fine-grained clay minerals sediment. At higher altitudes also occurs dark cave loam below the bright cave loam.
In the Ruin Cave Level (Günter-Stummer-Höhle; 2,200 ± 300 m a.s.l.), the highest level, only dark cave loam can be found. However, the composition of the samples consists also of boehmite and anatase. These minerals indicate a high degree of weathering and are known to comprise laterites. Due to the required conditions, the lateritization is proposed to be before Middle Miocene times.
The distribution and possible altitude-dependency of the lateritic sediments remain uncertain. Also, dating the laterites is of interest because it could be an indication of the age of the caves of the Ruin Cave Level.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Höhlensedimente Sedimente Höhlen Höhlenniveau Dachsteinmassiv Tonmineralogie heller Höhlenton Laterit
Schlagwörter
(Englisch)
cave sediments sediments caves cave level Dachstein Massif clay mineralogy bright cave loam laterite
Autor*innen
Franziska Holzer
Haupttitel (Englisch)
Analysis of sediments from caves in the northern rim of the Dachstein massif
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung von Sedimenten im nördlichen Rand des Dachsteinmassivs
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
V, 137 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Susanne Gier
AC Nummer
AC16552631
Utheses ID
62462
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |