Der Bergaer Sattel

Ein Ausläufer des Thüringischen Schiefergebirges in Sachsen

Das Thüringisch-Sächsische Schiefergebirge ist eine Grundgebirgseinheit, die von der variszischen Gebirgsbildung schwach überprägt wurde, sodass das cadomische Grundgebirge, nicht-metamorphe marine altpaläozoischen Sedimente des Schelfs von Gondwana und unterkarbone synorogene Sedimente weitestgehend erhalten geblieben sind.

Das Thüringer Schiefergebirge besteht im Nordwestteil aus schwach deformierten Nordost-streichenden Antiklinal- und Synklinalstrukturen: dem Schwarzburger Sattel und der Ziegenrücker Mulde. Im Südosten auftretende Antiformen und Synformen, der Bergaer Sattel und die Mehltheuer Mulde, sind heterogen deformiert und verschuppt mit niedriggradig metamorphen Deckenkomplexen (z.B. Hahn et al. 2010).

Der Bergaer Sattel liegt im südöstlichen Teil des Thüringer Schiefergebirges und reicht bei Pausa-Mühltroff bis nach Sachsen hinein. Er ist durch tektonische Kontakte von der Ziegenrücker und der Mehltheuer Mulde getrennt (Kroner und Hahn 2004). Im Osten wird er von Einheiten des Übergangsstockwerks und Deckgebirges überlagert, sodass sein Kontakt zur Mittelsächsischen Zone nicht aufgeschlossen ist.

Gesteinseinheiten und Gefüge

Der Bergaer Sattel wird von Müller und Kroner (2022) in zwei tektonische Einheiten unterteilt:

• Im Westen ist eine kontinuierliche Sequenz paläozoischer Sedimente des Ordoviziums bis Unterkarbons aufgeschlossen. Diese sind typische Bildungen des Schelfs von Gondwana, wie sie in den Kapiteln Der Schelf Gondwanas: Sachsen im Altpaläozoikum und Magmatite und Sedimente des Oberdevons bis Unterkarbons dargestellt sind. Das wichtigste Strukturelement, welches die geologischen Lagerungsverhältnisse beschreibt, ist die sedimentäre Schichtung, welche Südost-vergent verfaltet wurde. Die Gesteine zeigen keine metamorphe Überprägung. 
• Im Osten besteht der Bergaer Sattel aus einem Phyllitkomplex, der aus niedriggradig metamorphen Gesteinen wie Phylliten und Phyllitschiefern aufgebaut ist. Deren Ausgangsgesteine sind tonreiche Sedimente. In diese Gesteine wurden Granitoide mit devonischem Alter (380-360 Millionen Jahre, Gehmlich et al. 2000) eingeschert. Das belegt einerseits, dass die Ausgangsgesteine der Phyllite maximal devonisches Alter haben können. Andererseits zeigt es, dass die Metamorphose frühestens im Devon erfolgte.

Durch die Deformationsprozesse der variszischen Gebirgsbildung wurden die Gesteine intensiv geschert und grünschieferfaziell metamorph überprägt. Damit einhergehend wurde die sedimentäre Schichtung des Ausgangsgesteins ausgelöscht und ist nur noch reliktisch vorhanden. Stattdessen entwickelte sich eine Transpositionsfoliation (eine Foliation, die sich durch die Scherung des Gesteins bildet). Diese ist nur im Phyllitkomplex ausgeprägt. Die Scherlinsen der devonischen Magmatite wurden parallel zur Transpositionsfoliation eingeregelt. 

Bei späteren Deformationsereignissen wurde die Transpositionsfoliation kleinräumig verfaltet, wobei sich manchmal ein neues planares Gefüge ausbildete, die Krenulatiosnfoliation. 

Als jüngste Struktur bildete sich eine weitständige, spöd-duktile Schieferung, welche das gesamte Gefüge überprägt (Müller 2018).

Beide Gesteinseinheiten haben einen tektonischen Kontakt, der von einem Metamorphosesprung begleitet wird. Bemerkenswert ist, dass die metamorphen Gesteine auf den nicht-metamorphen liegen, was sich nicht durch eine natürliche Zunahme von Druck und Temperatur mit zunehmender Tiefe zurückführen lässt, sondern nur durch tektonische Prozesse erklärt werden kann.

Die variszische Entwicklung des Bergaer Sattels kann durch zwei aufeinanderfolgende tektonische Phasen erklärt werden (Müller und Kroner 2022):

• In der ersten Phase fand eine Deckenstapelung statt. Die metamorphen Gesteine des Deckenstapels wurden nach Südwesten auf die nicht-metamorphen Gesteine überschoben (z.B. Hahn et al. 2010). Die Überschiebungsbahn ist eine flach nach Nordosten einfallende Aufschiebung, welche die Südwestgrenze des Phyllitkomplexes bildet. Der Phyllitkomplex ist von Nordwest-Südost streichenden Transformstörungen begrenzt, an welchen er sich gegenüber seinem Umgebungsgestein entkoppelte und nach Südwesten bewegt wurde. Bei diesem Prozess bildete sich die Foliation S1 im Phyllitkomplex, während die nicht-metamorphen Gesteine ihre Schichtung behielten. 
• In der zweiten Phase wechselte die Kompressionsrichtung auf Nordwest-Südost bis Nordnordwest- Südsüdost (z.B. Stephan et al. 2016). Entlang der Vogtland-Störung wurden beide tektonische Einheiten auf die Vogtländische Schuppenzone überschoben. Bei diesem Prozess wurden die Schichtung der nicht-metamorphen Gesteine sowie die Schieferung S1 des Phyllitkomplexes verfaltet. Es entwickelten sich weniger deutliche nach Norden bis Nordosten (S2) und nach Südosten (S3) einfallende Schieferungsflächen. Sowohl der Phyllitkomplex als auch der nicht-metamorphe Teil des Bergaer Sattels bilden eine offene Südost-vergente Antiklinale (Großfalte) mit Nordost-streichender Faltenachse. Die Antiklinalstruktur bildet im Zentrum eine Senke, sodass die Faltenachsen entgegengesetzt nach Nordosten und Südwesten einfallen, der Faltenbau ist nicht zylindrisch.

Postvariszisch wird der Bergaer Sattel von Nordwest-Südost streichenden Grabenstrukturen sowie Nord-Süd streichenden sinistralen Blattverschiebungen durchzogen.