Die Mittelsächsische Zone

Deformiertes Grundgebirge unter mesozoischer und känozoischer Überdeckung

Das Grundgebirge der Mittelsächsischen Zone ist nur selten aufgeschlossen, da es von jüngeren Gesteinseinheiten des Übergangsstockwerks und des Deckgebirges überlagert wird. Um den Aufbau des Grundgebirges zu erkunden, wurden deshalb von der Wismut SDAG in den 1970iger Jahren umfangreiche Bohr- und Geophysikkampagnen durchgeführt (Kazakov et al. 1974, Kuscherenko et al. 1974, Olenin et al. 1979), deren Ergebnisse hier vorgestellt werden. 

Gesteine

Die Erkundungsergbnisse zeigen, dass die Mittelsächsische Zone aus paläozoischen Sedimentiten des Schelfs von Gondwana besteht, die ohne Schwierigkeiten den stratigraphischen Einheiten von Ordovizium bis Unterkarbon zugeordnet werden können. Die Gesteine repräsentieren die typische paläozoische Abfolge, die in den Kapiteln »Der Schelf Gondwanas: Sachsen im Altpaläozoikum« und »Magmatite und Sedimente des Oberdevons bis Unterkarbons«  beschriebenen wird. 

Die Gesteine wurden bei der variszischen Gebirgsbildung wenig metamorph bis maximal grünschieferfaziell überprägt. Die tonreichen Gesteine wurden teilweise in Phyllit umgewandelt. Da die Erkundungsarbeiten der Wismut SDAG auf Rohstoffe gerichtete waren, wurden das Verhältnis von metamorphen Gesteinen zu nicht-metamorphen ordovizischen Schiefern nicht erkundet und beschrieben. Diese Gesteine wurden in einer Einheit zusammengefasst und nicht differenziert. Über die Entstehung der Phyllite und Phyllitschiefere innerhalb der Mittelsächsischen Zone ist somit nichts bekannt. In den benachbarten Einheiten des Bergaer Sattels und der Nossen-Willsdruffer und Elbtal-Schiefergebirge werden sie auf eine früh-variszische Deckenstapelung zurückgeführt (Kroner und Hahn 2004).

In der Nähe des Granulit-Massivs wurden höhere Metamorphosegrade erreicht, und es bildeten sich auch Amphibolschiefer, Amphibolite und Quarzite. Diese werden bereits zum Schiefermantel des Granulit-Massivs gerechnet.

Eine Besonderheit ist das Auftreten eines Serizitgneishorizonts mit einer Mächtigkeit von bis zu 300 Metern, der eine kataklastisch überprägte, schieferige, porphyroidartige Gesteinsformation darstellt. Das Gestein wird als metamorph überprägter ordovizischer Vulkanit interpretiert (Pietzsch, 1963).

Im östlichen Teil der Mittelsächsischen Zone wurden die Sedimentite unter dem Einfluss der Granit-Inrusionen von Laaser und Meißener Massiv kontaktmetamorph überprägt. Sie wurden in Serizitquarzite, Fleckenschiefer, Chiastolithschiefer und Andalusit-Zweiglimmer-Knotenschiefer sowie in hornsteinähnliche Gesteine umgewandelt. 

Tektonische Stellung

Die Mittelsächsische Zone gehört zur Südlichen Wrench-and-Thrust-Zone des Saxothuringikums, welche die Autochtone Domäne und die Allochthone Domäne des Saxothuringikums verbindet (Kroner et al. 2007). 
Die Nordsächsische Überschiebung bildet die Grenze der Mittelsächsischen Zone zum Nordsächsischen Block, der cadomisch geprägtes und kaum variszisch deformiertes Grundgebirge der Autochthonen Domäne repräsentiert. Auf diesem wurden die paläozoischen Schelfsedimente abgelagert.

Im Süden gehen die Gesteine in den Schiefermantel des Granulit-Massivs über. Der Granulit selbst ist ein hochmetamorphes Gestein, welches aus großen Tiefen an die Erdoberfläche exhumiert und auch in horizontaler Richtung transportiert wurde und somit zur Allochthonen Domäne gehört. 

Da die Gesteinseinheiten der Allochthonen Domäne sowohl transportiert als auch deformiert wurden, während die Gesteine der Autochtonen Domäne undeformiert in ihrer Nachbarschaft blieben, mussten beide Domänen voneinander entkoppelt werden. Das geschah entlang großer Störungszonen, welche die Wrench-and-Thrust-Zone bilden. In diesen Bereichen kam es nicht nur zu seitlichem Versatz der Einheiten entlang von Transformstörungen (Wrench-Tektonik) sondern auch zu Überschiebungs- (Thrust)-Tektonik. Diese Prozesse spiegeln sich in der Architektur der Mittelsächsischen Zone wieder. 

Tektonische Entwicklung 

Die Mittelsächsische Zone wurde in einem Nordost-streichenden Falten- und Überschiebungsgürtel deformiert. Dabei bildeten sich Südost-vergente Falten, die an überwiegend Nordwest-einfallenden Aufschiebungen abgeschert wurden. Die Antiklinalen sind meist weitspannig, die Synklinalen eng. Die Faltenachsen verlaufen parallel zum Granulit-Massiv, das heißt, sie biegen von Nordosten im Westen auf Ost-Richtung im Osten um. Dies ist ein Hinweis darauf, dass der Falten-Überschiebungsgürtel erst mit oder nach der Exhumierung des Granulits entstand. 

Die Nordost- bis Ost-streichenden Faltenachsen sind selbst verfaltet, sodass sich Faltenstrukturen zweiter Ordnung bildeten, deren Faltenachsen Nordwest streichen. Außerdem wurden die verfalteten Schichten an einem Set Nordwest-streichender Störungen versetzt. Daraus resultiert der komplexe Bau des Grundgebirges der Mittelsächsischen Zone.