Corg: Gesamter organischer Kohlenstoff.
S ! : Menge an Kohlenwasserstoffen (mg KW/g Gestein), die im Sediment enthalten ist.
S2: Menge an Kohlenwasserstoffen (mg KW/g Gestein), die während der Pyrolyse aus dem Kerogen neu ge
bildet wird.
Tmax■ Temperatur(°C), bei derein Maximum an S2 Kohlen
wasserstoffen generiert wird.
Aus diesen gemessenen Daten können folgende Para
meter abgeleitet werden:
Hl: W asserstoff-Index (S2/C org) x 100.
PI: Produktions-Index [(St/(S2
+S-|)]-Zu beachten ist, daß bei Oberflächenproben St und S2
reduziert sein können (Pe t e r s, 1986).
Die petrographische Untersuchung der organischen Substanz wurde mit einem Auflichtmikroskop M PV-2 der Fa. Leitz durchgeführt. Beim Studium bituminöser Stoffe bewährte sich der Einsatz einer Fluoreszenzeinrichtung.
Die Bestimmung der Vitrinitreflexion erfolgte mit dem ob
genannten Gerät. Gemessen wurde das mittlere Re
flexionsvermögen (Rr) unter Ölimmersion bei einer Wellen
länge von 546 nm.
Gaschromatographische Untersuchungen der gesättig
ten Bitumenfraktion wurden mit einem HP 5890 A-Instru- men an drei Bitumenmergelproben durchgeführt.
4.2.2. Maturität
Die Maturität der organischen Substanz kann mit Hilfe der Vitrinitreflexion und der T max Werte erfaßt werden.
Bitumenmergel
der östlichen und nordöstlichen K ainacher Gosau Die T max-Werte von 22 untersuchten Proben schwanken zwischen 427 und 451 °C mit einem deutlichen Maximum zwischen 435 und 445°C (Abb. 1). Dies stimmt überein mit den Daten der Vitrinitreflexion, die zwischen 0,52 und 0,83 % Rr streuen. Bei der Interpretation der Reflexions
daten ist zu berücksichtigen, daß das Reflexionsvermö
gen von Vitrinit durch die Anwesenheit bituminöser Sub
stanzen reduziert sein kann (z.B. Pr ic e & Ba r k e r, 1985).
Die Fluoreszenzeigenschaft mancher Vitrinite der Bitu
menmergel zeigt, daß mit diesem Effekt auch bei den un
tersuchten Proben gerechnet werden muß.
Die Kombination der Pyrolyse-Daten und der Re
flexionswerte indiziert, daß die Reife der Bitumenmergel der östlichen und nordöstlichen Kainacher Gosau dem Beginn bis mittleren Bereich des Ölfensters, bzw. der Ka- tagenese entspricht (siehe Abb. 1) Dies ist konsistent mit einer geringen Bevorzugung der ungeradzahligen n-Alka- ne (CPI2 5_3 4: ca. 1,1) und dem Auftreten von migriertem Bitumen.
Pelite der H auptb ecken -F olg e (Bohrung Afling U 1) Die Tmax-Werte der untersuchten Proben (470, 472°C) und die Reflexionswerte (1,33 %, 1,30 % Rr) belegen rela
tiv hohe Inkohlung. Das organische Material befindet sich im Grenzbereich Katagenese-M etagenese (Abb. 1).
Pelite der H auptb ecken -F olg e bei Graden
An der untersuchten Probe dieses Bereiches (Lb 22) konnte trotz relativ hohem Corg -G ehalt (0,64 %) kein S2 Signal gemessen werden. T max kann daher nicht angege
ben werden. Vitrinitreflexionswerte dieses Bereiches errei
chen 2,45 % Rr. Diese Werte wurden an eingeschwemm
ten Treibhölzern bestimmt. Die hohen Reflexionswerte stimmen mit dem fehlenden S 2-Peak überein. Bis jetzt ist
1 0 0 0
8 0 0 -O) b o
O) O) E
X CD
" O
CI 3=
o
o5 cn ö
6 0 0
4 0 0
200
-□ Bitumenmergel I Bitumenkalk A Pelite (Afling Ul)
4 0 0 4 4 0 4 8 0
Tmax
5 2 0
Typ I Typ II Typ III
UNREIF
Tabelle 1.
Kennwerte von 24 Proben aus der Kainacher Gosau.
Bitumenkalke Bitumenmergel Feinklastika
der Hauptbeckenfolge
Durchschnittswert für Tonschiefer4)
Pyrit aus Bitumenmergel
A nzahl d e r P roben 2 17 4
G lü h v e rlu s t [% ] 4 2 ,7 4 -4 2 ,9 8 2 4 ,9 6 -3 5 ,2 7 1 3 ,8 0 -3 3 ,2 3 K a rb o n a tg e h a lt1) [% ] 9 1 ,3 5 -9 1 ,8 9 4 9 ,0 1 -7 6 ,2 9 1 6 ,0 3 -2 4 ,8 0 U n lö s lic h e r R ü c k s ta n d 2) [% ] 8 ,1 1 -8 ,6 5 2 5 ,7 1 -5 1 ,2 9 7 5 ,2 0 -8 4 ,8 8
Hauptelemente[% ]
SÍO2 n.b. 1 1 ,9 5 -3 5 ,3 5 5 2 ,5 4 -5 6 ,6 1
T i02 ~ ~ - 0 , 5 9 0 ,9 6 -1 ,2 1
AI2O3 1,6 8-2 ,0 0 6 ,0 5 -1 3 ,9 5 1 7 ,7 1 -1 9 ,5 9
Fe203 0 ,6 7 -2 ,0 9 2 ,2 3 -5 ,8 9 6 ,0 9 -9 ,9 6
M gO 5 ,0 2 -5 ,2 1 1 ,3 3 -3 ,5 8 1 ,4 8 -4 ,9 9
M nO 0 ,2 5 -0 ,3 3 0 ,0 7 -0 ,2 6 0 ,0 5 -0 ,2 9
K20 ~ 0 ,8 2 -2 ,3 4 3 ,5 1 -4 ,1 9
Na20 ~ — 0,26 0 ,0 5 -0 ,5 9
p2o5 n.b. 0 ,0 4 -1 ,3 8 0 ,1 7 -0 ,3 9
S 0 ,1 8 -0 ,1 9 0 ,1 7 -1 ,3 4 0 ,0 7 -0 ,5 3
Spurenelemente PPm]
Rb 9 -1 1 9 -1 5 3 1 3 1 -1 7 5 140
Sr 8 1 4 -9 0 5 1 5 1 -2 3 5 6 9 5 -3 8 7 300
Ba 2 1 2 -3 9 3 2 1 2 -1 0 5 7 [5367] 6 7 0 -1 0 2 1 550
Zr 7 1 -7 4 ---304 1 6 0 -2 3 6 160
Nb 9 -9 9 -2 0 1 3 -2 2 2 0
Y 1 2 ,7 -1 3 ,5 1 2 ,7 -2 5 ,9 2 5 ,9 -3 1 ,9 18
Sc 2 5 ,4 [7 66,6; 628] 2 5 ,4 -5 3 ,6 15
V 25 -3 1 2 5 -1 3 6 1 7 9 -2 7 2 130
Cr 1 3 -2 0 1 3 -1 0 6 1 4 4 -1 6 3 90
Ni ---7 8 -5 7 4 3 -1 1 4 68
Cu 1 7 -2 0 2 0 -1 2 7 4 1 -9 1 45
Pb 1 2 -1 4 9 -1 8 2 1 -3 0 20
Zn 4 -9 8 8 6 -1 5 7 10 0
Ga 15 1 5 -1 9 2 1 - 2 2 19
Th ~ — 16 2 6 -3 2 12
Sn 3) 6
U 3> ~ 3,7
M o 3) 2 ,6
As 3) ~ - 1 0 10
Au ~ ~ - 3 — 2 6
Pt ~ ~ ~
Pd ~ - ~ 9
Organische Geochemie
Corg 0 ,8 4 -1 ,2 5 0 ,4 5 -5 ,7 7 0 ,6 2 -1 ,1 4
Hl = m g K W /g C org 2 1 7 -2 2 4 1 0 -5 6 3 51
T m a x [°C] 4 4 2 -4 4 3 4 3 4 -4 5 0 4 7 0 -4 7 2
1) Karbonatgehalt = HCI-löslicherAnteil.
2> HCI-unlöslicher Rückstand.
3> Angaben aus einigen Einzelproben, det. J. PaSava.
4> Vergleichswerte aus Thalmannet al. (1989; Geochemischer Atlas der Republik Österreich), n.b. = nicht bestimm t.
Das S /C org-Diagramm wird zur Unterscheidung mariner und lakustriner Sedimente verwendet (Be r n e r, 1984) und bestätigt im vorliegenden Fall das aus dem Fossilinhalt gewonnene Bild. Der Großteil der Proben gruppiert sich im Grenzbereich lakustrin/marin, wobei die aufgrund paläon- tologischer Befunde als marin klassifizierten Proben bis auf eine Ausnahme (30) ebenfalls eindeutig einem normal marinen Environment zuzuordnen sind.
4.2.4. Art des organischen Materials
Über die Art des organischen Materials geben orga- nisch-petrographische Untersuchungen und der Wasser
stoff-Index unter Berücksichtigung der Maturität Auf
schluß.
Bitumenmergel
der östlichen und nordöstlichen Kainacher Gosau Das organische Material setzt sich aus unterschiedli
chen Anteilen von Vitrinit und Liptinit zusammen. Inertini- te treten nur selten auf. Das Reflexionsvermögen des Vitri- nits schwankt in weiten Bereichen. Neben den „auto- chthonen“, den Inkohlungsgrad des Sediments anzeigen
den Phytoklasten, treten stets zahlreich höher reflektie
rende Partikel auf. Häufig vertreten ist eine Vitrinitpopula- tion mit einer Reflexion von ca. 1,4 % Rr. Meist gute Run
dung der höher reflektierenden Partikel läßt auf Um lage
rung und einen gewissen Transport schließen. Unter den Liptiniten dominieren Alginit und Bituminit. Letzterer stammt vermutlich von stark abgebauten Algen. Andere Macerale der Liptinitgruppe sind sehr selten. Das organi
sche Material besteht daher im wesentlichen aus einer M i
schung von Typ I und Typ III Kerogenen. Unterschiedliche Mischungsverhältnisse manifestieren sich in unterschied
lichen Wasserstoff-Indices, die für den Großteil der Pro
ben von 184 bis 563 mg KW/g C org reichen. Lediglich der Wasserstoff-Index des kohligen Bitumenmergels Lb 24 ist mit 40 mg KW/g Corg deutlich kleiner. Der bedeutende An
teil von Resten höherer Landpflanzen (Kerogen-Typ III) am organischen Material manifestiert sich in hohen Pristan/
Phytan-Verhältnissen (2 ,1 -4 ,2 ).
Die Zusammensetzung von 4 Extrakten von Bitumen
mergeln bzw. von 2 Proben migrierten Bitumens aus devo
nischen Kalken im Bereich des Paläozoikumsaufbruches E’ Geistthal wurden von der ÖM V AG 1965 untersucht und in Graf (1975: 90) dokumentiert. Es wird darauf hinge
wiesen, daß das migrierte Bitumen vom Extrakt der Bitu
menmergel im Dreicksdiagramm (Aromaten Paraffine -Harze) nicht unterschieden werden kann.
Isotopengeochemische Untersuchungen an einigen w e
nigen ausgewählten Proben zeigen 13C org -W erte zwischen -27,6 b is -2 9 ,1 %.
Pelite der Bohrung Afling 1 und in der Umgebung von Graden
Auf Grund der hohen Inkohlung der betreffenden Proben kann keine Aussage über die ursprüngliche Zusam m en
setzung des organischen Materials getroffen werden.
Heute ist in diesen Proben ausschließlich Vitrinit und In- tertinit vorhanden.
5. Paläontologie 5.1. Nannoplankton
Von den bislang etwa 20 durchgesehenen Bitumenmer
gel-Proben erwiesen sich sämtliche als nannosteril. Le
diglich einige der wenigen Vergleichsproben aus der
Hauptbeckenfolge sowie aus den Zementmergeln der Ne- benbecken-Entwicklung der Lokalität Reiteregg führen selten und durchwegs schlecht erhaltenes Nannoplank
ton. Graue Mergel der basalen Zementmergel-Folge aus einem Kelleraushub westlich St. Bartholomä führen eine ziemlich artendiverse Nannoflora des späten Santon bis frühen Campan (CC 17-20) mit Watznaueria barnesae, Calculites obscurus, C alculites ovális, Lucianorhabdus cayeuxii, Lucianorhabdus m aleform is, M icula decussata, Stradneria crenulata, Prediscosphaera cretacea und E iffe llith u s exim ius.
Auch die Nannoplankton-Assoziation des Zem entm er
gel-Aufschlusses der Lokalität Reiteregg läßt sich auf frü
hes Campan einengen: Watznaueria barnesae, E iffe llithu s ex
im ius, E iffe llithu s tu rrise ife li, Stradneria crenulata, Lucianorhabdus
KAINACHER GOSAU (A u fs a m m
lungen F. Ebner 1991)
1.
2.
10. 20.
25.
26.
27.
30.
3'1.
32.
35.
73.
90.
92.
94.
101.
110. 162.
83/14.
83/15.
M. marin S. Süßwasser
Abb. 2.
Fossilinhalt der Kainacher Gosau nach Aufsammlungen von F.Ebner.
1 3 3
Abb. 3.
Fossilinhalt der Kainacher Gosau nach Aufsammlungen von H. Lobitzer.
cayeuxii, Lucianorhabdus m aleform is, Quad rum gart- neri, M icula decussata, C alculites ovális, A sp id o lith u s pare us cf. const rictus und R einhardtites antho- phorus.
5.2. Palynomorphen
Sie g l-Fa r k a s et al., 1994 berichten über die zwar recht artendiversen, aber stets schlecht erhaltenen Pollen- und Sporen- Spektren aus verschiedenen Schichtglie
dern der Kainacher Gosau.
5.3. Characeen
Das teilweise gesteinsbildende Auftreten von Süßwasseralgen - insbesondere von M u - nieria gram basti By s t r ic k y ssp. sarda Ch e r c h i
et al. (Taf. 1, Fig. 3; Taf. 2, Fig. 2,5,6; Taf. 3, Fig. 1 ,4 ,6,7) war bislang in der Kainacher