Archiv für den Monat: September 2019

Marmorvorkommen in Mittelschweden

In Mittelschweden sind etwa 200 kleinere und größere Marmor-Vorkommen bekannt. Die folgenden Bilder zeigen Aufschlüsse und Proben von vier Lokalitäten in Östergötland und Södermanland (Abb. 1). Marmor bildet hier längliche Einschaltungen in die metamorphen und gefalteten Gesteine des svekofennischen Grundgebirges aus Metasedimenten (Gneise), Metavulkaniten (Leptit, Hälleflinta) und Metabasiten (z. B. Amphibolite).

Abb. 1: Übersichtskarte der besuchten Marmorvorkommen in Östergötland und Södermanland.

1. Kolmården

Kolmården ist eines der wichtigsten Marmorvorkommen in Schweden. Der grüne Marmor wurde über 700 Jahre lang abgebaut und als beliebter Dekorstein im In- und Ausland verwendet. Empfehlenswert ist der Besuch des Freilandmuseums zur Bergbaugeschichte im Ort Marmorbruket (58.66099, 16.42120). Dort gibt es einen kleinen geologischen Lehrpfad sowie ausgedehnte Halden. Auf Wunsch werden im Museum polierte Schnittflächen von Marmorproben angefertigt (Abb. 3).

Abb. 2: Blick vom Museumsgelände in Marmorbruket nach Norden über den Bråviken. Dieser etwa 40 km lange und in Ost-West-Richtung verlaufende Meeresarm der Ostsee zeichnet einen alten Grabenbruch nach. Auf kleiner Fläche sind hier ganz verschiedene proterozoische Gesteine aufgeschlossen: Metasedimente (Gneise), Metavulkanite (Leptite und Hälleflinta), Metabasite, Marmor (Metakarbonate) sowie jüngere Granite.
Abb. 3: Alter Marmorbruch auf dem Museumsgelände.
Abb. 4: Polierte Schnittfläche eines Silikatmarmors vom Kolmården-Typ. Das Gestein wurde tektonisch stark beansprucht. Die schlierigen und zerscherten Partien bestehen aus zuckerkörnigem Calcit und grünen Silikatmineralen. Stellenweise gibt es Linsen mit etwas gröberen Körnern. Marmor vom Kolmården-Typ kommt an mehreren Lokalitäten in Östergötland und Södermanland vor.
Abb. 5: Feinkörniger Marmor mit Bändern, die mehr grüne Silikatminerale enthalten (Marmorbruket). Das Gestein eignete sich nicht zur Weiterverarbeitung als Dekorstein und wurde vor Ort auf Halde gekippt. Breite 24 cm.
Abb. 6: Marmor vom Kolmården-Typ, Strandgerölle vom Ufer des Bråviken in unmittelbarer Nähe zum Anstehenden (Campingplatz Kolmården).
Abb. 7: An der Uferpromenade unterhalb des Museums zeigen eindrucksvolle Aufschlüsse stark verfaltete Wechsellagen aus Marmor, feinkörnigen Gneisen, Metavulkaniten (Hälleflinta) und Amphiboliten. Das Bild zeigt nahezu senkrecht einfallende, parallel zum Verlauf des Bråviken in Ost-West-Richtung streichende Lagen von hellgrauem Marmor und dunkelbrauner Hälleflinta.
Abb. 8: Der Wellenschlag am Ufer löst Calcit aus dem Marmor und lässt ein Relief seiner Faltenstruktur hervortreten. Bildbreite ca. 3 m.
Abb. 9: Durch Lösungsverwitterung herauspräparierter Marmor (hellgrau) und ein brauner und stark geklüfteter Metavulkanit (Hälleflinta). Bildbreite ca. 2 m.
Abb. 10: Faltenstruktur in einem Marmor, herauspräpariert durch Lösungsverwitterung. Bildbreite 70 cm.

2. Insel Oaxen

Die kleine Insel Oaxen ist mit der Autofähre von Mörkö aus erreichbar und ein beliebtes Ausflugsziel (Fähranleger: 58.97067, 17.70307). Sie besteht zur Hälfte aus ehemaligen Steinbrüchen, in denen reiner Marmor abgebaut wurde.

Abb. 11: Gefluteter Marmor-Steinbruch auf der Insel Oaxen.
Abb. 12: Eine Teerstraße führt durch einen Steinbruch mit hellen Feldswänden.
Abb. 13: Reiner Marmor von der Insel Oaxen.
Abb. 14: Stellenweise finden sich „Verunreinigungen“ im Marmor. Links ein Xenolith eines Gneisgranits aus dem Nebengestein, rechts eine gebänderte Partie (Karbonat- oder Kalksilikatgestein mit vermindertem Calcit-Gehalt).
Abb. 15: Detail der grau und grün gebänderten Partie. Solche Einschaltungen sind ein regelmäßiger Begleiter von Marmorvorkommen und werden von schwedischen Geologen als „Skarngneis“ bezeichnet.
Abb. 16: Probe eines „Skarngneises“. Manche Lagen reagieren auf verdünnte Salzsäure und enthalten Calcit, andere nicht. In den hellgrünen und feinkörnigen Partien könnte ein epidotähnliches Mineral enthalten sein. Die dunkel grünlichbraunen Bereiche enthalten xenomorphe Körner von Silikatmineralen.
Abb. 17: Das Marmorvorkommen von Oaxen umgeben graue Gneise (Sörmland-Gneis). Im Kontaktbereich finden sich migmatitische Gneise mit Blauquarz. Bildbreite 120 cm.
Abb. 18: Handstück eines migmatitischen Gneises mit Blauquarz, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 19: Neben Gneisen kommen auch grobkörnige pegmatitartige Partien vor, die aus Feldspat (Plagioklas) und Blauquarz sowie vereinzelten grünen (diopsidischen) Amphibol-Kristallen bestehen.
Abb. 20: Silikatmarmor findet sich nur untergeordnet. Dieses mittelkörnige Exemplar enthält sehr dunkle Silikatminerale.
Abb. 21: Nahaufnahme des Gefüges: hypidiomorphe Calcit-Kristalle mit Zwillingsstreifung und dunkelbraune xenomorphe Körner von Silikatminerale mit Glasglanz.
Abb. 22: An der Ostküste der Insel Oaxen wurde der nicht verwertbare Silikatmarmor (u. a. Ophicalcite mit grünen Silikaten) auf Halde gekippt und im Laufe der Zeit durch Wellenschlag abgerollt.
Abb. 23: Ophicalcit (Silikatmarmor), Haldengeröll von Oaxen.

3. Mölnbö

Abb. 24: Der Marmor von Mölnbö (59.03709, 17.39822) ist ein Dolomitmarmor mit Serpentinmineralen und gehört zum Kolmården-Typ (Wik et al 2004). Das Vorkommen liegt 70 km von Kolmården entfernt. In der abgebildeten Probe ist Dolomit höchstens anteilig enthalten, denn das Gestein reagiert kräftig mit verdünnter Salzsäure.

4. Stora Vika

Der Zugang zum großen Marmor-Steinbruch von Stora Vika bei Nynäshamn wird trotz der Verbotsschilder offenbar geduldet (58.94469, 17.79227). Der Bruch war von 1948-1981 in Betrieb. In den 50er Jahren befand sich hier die größte schwedische Zementfabrik. Abgebaut wurde vor allem reiner und grobkristalliner Marmor. Der Marmor mit beigemengten Silikatmineralen (meist Glimmer) wurde aufgehaldet (Abb. 25). Weiterhin finden sich Ophicalcite (Abb. 27), Kalksilikatgesteine („Skarngneise“, Abb. 28) sowie grobkörnige Quarz-Feldspat-Pegmatite. Begrenzt wird das Vorkommen von Sörmland-Gneis (auch als Einschluss im Marmor) sowie Metabasiten.

Abb. 25: Marmor-Steinbruch von Stora Vika.
Abb. 26: Mittelkörniger Marmor mit Glimmermineralen (Stora Vika).
Abb. 27: Gleicher Stein, Nahaufnahme des Gefüges.
Abb. 28: gebänderter Ophicalcit (Silikatmarmor) von Stora Vika.
Abb. 29: Kalksilikatgestein („Skarngneis“) aus dem westlichen Teil des Bruches. Nach Shaikh et al 1989 fand man in diesen Gesteinen Serpentinminerale, Glimmer und Amphibol.

Literatur

WIK N-G, STEPHENS M B, SUNDBERG A 2004 Malmer, industriella mineral och bergarter i Stockholms län – Serie: Rapporter och meddelanden 117; 144 S., Uppsala, SGU, 2004. ISBN 91-7158-696-2.

Marmor

  1. Allgemeines
  2. Marmor-Geschiebe
  3. Vorkommen und Entstehung
  4. Geschiebefunde
  5. Beispiele für nicht metamorphe kristalline Kalksteine
  6. Literatur

1. Allgemeines

In der steinverarbeitenden Industrie wird eine ganze Reihe von polierfähigen Gesteinen als „Marmor“ bezeichnet, sowohl metamorphe als auch nicht metamorphe Karbonatgesteine oder „marmorierte“ Werksteine. Die Gesteinskunde sieht eine enge Definition des Begriffs vor: Marmor ist ein metamorpher Kalkstein mit mindestens 50 Vol.% Calcit (seltener auch Aragonit oder Dolomit). Abhängig vom Karbonat-Gehalt, lassen sich mehrere Arten von metamorphen Kalksteinen unterscheiden:

  • Reiner Marmor (über 95 Vol.% Calcit); entsteht aus reinen Kalksteinen.
  • Unreiner Marmor (50-95 Vol.% Calcit), auch „Silikatmarmor“; entsteht aus Kalksteinen mit tonigen oder sandigen Beimengungen, z. B. Mergelsteinen.
  • Karbonatsilikatgestein (5-50 Vol.% Calcit).
  • Kalksilikatgestein oder „Kalksilikatfels“ (unter 5 Vol.% Calcit).

Marmor kommt weltweit in ganz unterschiedlichen geologischen Settings vor und besitzt ein variables Erscheinungsbild. In diesem Artikel geht es um Marmor-Geschiebe aus dem fennoskandischen Grundgebirge. Ein zweiter Teil zeigt Bilder von einigen Marmorvorkommen in Östergötland und Sörmland.

Abb. 1: Reiner Marmor, Anstehendprobe von der Insel Oaxen. Das mittelkörnige Gestein besteht fast vollständig aus kristallinem Calcit. Die Bruchfläche zeigt glitzernde Spaltflächen von Kalkspat-Kristallen.
Abb. 2: Marmorgerölle von der Insel Oaxen (Sörmland/Schweden): ein reiner Marmor (links) und zwei unreine Marmore mit grünen Silikatmineralen („Silikatmarmor“ oder „Ophicalcit“).

2. Marmor-Geschiebe

Als reiner oder unreiner Marmor erkennbare Geschiebe sind vor allem mittel- bis grobkörnige kristalline Kalksteine mit Beimengungen von Silikatmineralen. Eine veraltete Sammelbezeichnung hierfür ist „Urkalk“. Feinkörnige metamorphe Karbonatgesteine, Karbonatsilikatgesteine, Kalksilikatgesteine oder auch Skarne dürften mit einfachen Mitteln kaum sicher bestimmbar sein. Bartolomäus & Schliestedt 2006 untersuchten über 160 Marmorgeschiebe. Aus dieser Arbeit sei eine allgemeine Beschreibung zitiert:

Geschiebemarmore sind vorherrschend weiße bis graue, seltener gelbliche bis röt-liche, meist aber grünlich getönte Gesteine feiner bis grober Körnung. Die meisten Gesteine enthalten im geringen Umfang Silikate. Teils handelt es sich um Einschlüsse des Nebengesteins, teils um Minerale der Metamorphose, teils um Umwandlungsminerale und Verwitterungsbildungen. Serpentinführende Gesteine (Ophicalzite) sind weit verbreitet. Durch dieses Mineral, weniger durch Körner von Pyroxen oder Olivin, sind die meisten Geschiebe grün gesprenkelt. Gestein und eingeschlossene Kristalle verschiedener Silikate sind häufig tektonisch deformiert.

Reiner Marmor (Abb. 1) kommt als Geschiebe zwar häufiger vor, ist aber durch den geringen Anteil an Silikatmineralen eher unscheinbar und meistens nicht rein weiß, sondern gelblich oder schmutzig-grau getönt. Ziemlich auffällig (Abb. 2) ist unreiner Marmor mit grünen Silikatmineralen, der auch als „Ophicalcit“ bezeichnet wird. Der Name [1] verweist auf die häufig enthaltenen Serpentinminerale, die während der Metamorphose gebildet wurden. Sie können auf verwitterten Geschiebeoberflächen rostbraun, gelb oder matt weiß verfärbt sein und zeigen ihre grüne Farbe unter Umständen erst auf einer Bruchfläche.

Maßgeblich für die Bestimmung von Marmor ist ein Calcit-Gehalt von mind. 50 %. Calcit lässt sich mit dem Messer ritzen und reagiert auf verdünnte Salzsäure unter kräftigem Aufbrausen. Die seltenen Dolomitmarmore enthalten nur anteilig Dolomit und sind mittels Säuretest nicht von Calcit-Marmor unterscheidbar. Auf einer Bruchfläche erkennt man ein verzahntes Gefüge von xenomorphen Calcit-Kristallen mit glänzenden Spaltflächen, manchmal mit ausgeprägter Zwillingsstreifung diagonal zu den Spaltebenen (s. a. kristallin.de). Calcit in Marmorgeschieben ist häufig durchscheinend und reinweiß, hellgrau oder grau getönt, selten dunkel oder von gelblicher oder rötlicher Farbe.

Grüne Silikatminerale lassen sich von Hand nicht sicher bestimmen. Nach Bartolomäus & Schliestedt 2006 handelt es sich in den meisten Geschieben um Serpentin. Etwas weniger häufig kommen Olivin und diopsidischer Klinopyroxen vor, Orthopyroxen ist selten. Die Mineralkörner besitzen satt hellgrüne bis schwarzgrüne, manchmal auch graue oder braune Farben. Serpentin kann in zwei farblich unterschiedlichen Generationen vorkommen.

Viele Marmorgeschiebe enthalten Glimmerminerale von 1-5 mm Durchmesser. Dies können Phlogopit, Muskovit, farbarmer Biotit, Sprödglimmer oder Talk sein. Eine genaue Bestimmung ist nur durch mikroskopische Untersuchungen möglich. Seltener treten zwei Arten von Glimmer auf. Glimmerplättchen können durch tektonische Deformation verbogen sein.

Xenolithe aus dem Nebengestein bestehen aus Feldspat, Quarz oder Gesteinsbruchstücken (Quarzite, Gneise oder hälleflintartige Gesteine). Bei einem hohen Xenolith-Anteil kann man von einem einschlussführenden Marmor sprechen. Quarz als metamorphe Neubildung ist meist unauffällig und nur selten identifizierbar (kleine, rauchig getönte Körner). Gelegentlich finden sich weitere Minerale in Marmorgeschieben, z. B. dunkler und idiomorpher Amphibol, Fluorit, Granat, Chlorit, Epidot oder Erz. Magnetit ist hin und wieder mit einem Magneten nachweisbar. Graphit als Hinweis auf ehemals vorhandene organische Substanz tritt nur in Spuren und fein verteilt auf und lässt sich von Hand nicht bestimmen.

Marmor ist mit folgenden Gesteinsarten verwechselbar:

  • In Skarnen können metasomatisch veränderte Kalksteine oder Meta-Karbonate vorkommen, die von Marmor kaum zu unterscheiden sind. Typische für einige Skarne sind Vergesellschaftungen aus Ca-reichen Silikaten wie Granat, Diopsid und Epidot mit Calcit und Quarz.
  • Karbonatite sind kristalline Kalksteine aus magmatischen Schmelzen. Es gibt kleine Vorkommen im Fen-Gebiet (Norwegen), in Nordschweden (Alnö) und in Finnland. Über Geschiebefunde ist bisher nichts bekannt geworden. Als Indikatorminerale für Karbonatite kommen Ägirin und Pyrochlor sowie Nephelin in Frage, die aber nicht immer enthalten sind.
  • Merkmalsarme, weiße und rein calcitische Marmore können von Kontaktmetamorphiten (z. B. kontaktmetamorphe paläozoische Kalksteine aus Südnorwegen) sowie diagenetisch umkristallisierten Kalksteinen unter Umständen nicht unterscheidbar sein (Abb. 22, 23). Grauer oder bunter Ceratopyge-Kalk könnte auf den ersten Blick für Silikatmarmor gehalten werden, ist aber feinkörnig und enthält Glaukonit-Körner sowie Fossilreste (Abb. 24, 25).

3. Vorkommen und Entstehung

Die meisten Marmor-Geschiebe dürften aus den zahlreichen Vorkommen in Mittelschweden stammen. Marmor entstand dort während der svekofennischen Gebirgsbildung vor etwa 1,9 Ga aus tief versenkten kalkigen Sedimenten unter amphibolitfaziellen Metamorphose-Bedingungen. Dabei wurde Calcit aus den feinkörnigen Sedimenten mobilisiert und unter Kornvergrößerung (Blastese) umkristallisiert. Je nach Anteil toniger Komponente im Ausgangsgestein, bildeten sich gleichzeitig Silikatminerale. Marmor und Silikatmarmor sind Granofelse. Das primäre Mineralgefüge kann durch gleichzeitige oder nachfolgende tektonische Prozesse mäßig bis stark deformiert sein.

Zumindest ein Teil der svekofennischen Marmor-Vorkommen soll aus Kalksteinen entstanden sein, die durch Organismen ausgefällt wurden. An einigen Lokalitäten fand man Stromatolithe (Dannemora, Sala, Arvidsjaur). Kleinere Vorkommen von Marmor können zwar auch aus submarin-exhalativ gebildeten Kalksteinen in vulkanischen Sequenzen hervorgehen. Die Größe mancher Vorkommen spricht aber gegen einen solchen Ursprung. Geochemische Untersuchungen an svekofennischen Meta-Karbonaten in Finnland ergaben hohe Sr-Gehalte, die auf eine Ausfällung von aragonitischem (=biogenem?) CaCO3 in marinem Milieu hinweisen (Maier 2015).

Marmor kommt auch als Begleiter von Skarnen vor, als kontaktmetamorphe Bildung, als metasomatisch umgewandelter Kalkstein oder einer Kombination aus beiden Prozessen. Metasomatose bezeichnet eine Gesteinsumwandlung durch fluide Phasen, mobilisiert z. B. durch in der Nähe aufsteigende Magmatitkörper.

Aus Mittelschweden sind etwa 200, meist kleinere Marmor- und Skarn-Vorkommen bekannt. Sie wurden zum Teil bergmännisch genutzt und sind Bestandteil der sog. Leptit-Hälleflinta-Serien, die sich vom Bergslagen-Gebiet bis nach SW-Finnland erstrecken. In der Bottensee ist mit weiteren, untermeerischen Vorkommen zu rechnen. Auch in Südschweden gibt es ca. 20 kleinere Vorkommen (z. B. bei Vetlanda in Smaland, s. Sundlad et al 1997). Weiterhin tritt Marmor geringmächtig in Form von Wechsellagerungen, Klüften, Gängen oder Einschaltungen in kalkhaltigen Grundgebirgsgesteinen auf. Ehlers et al 1993 fanden Marmor in svekofennischen Gneisen im Seegebiet zwischen Aland und dem finnischen Festland. Aufgrund seiner weiten Verbreitung und wechselhaften Ausbildung ist Marmor nicht als Leitgeschiebe geeignet. Dies gilt auch für Lokaltypen wie dem Marmor vom „Kolmarden-Typ“, der an mehreren Orten in Södermanland vorkommt.

4. Geschiebefunde

Abb. 3: Ophicalcit (unreiner Marmor, Silikatmarmor). Die frische Bruchfläche zeigt ein gleichkörniges Gefüge aus Calcit und grünen Silikatmineralen. Am Rand ist eine cm-dicke braune Verwitterungsrinde erkennbar (Kiesgrube Horstfelde, südlich von Berlin).
Abb. 4: Nahaufnahme des gleichkörnig-richtungslosen Mineralgefüges.
Abb. 5: Ophicalcit, polierte Schnittfläche. Die gelblich-weißen und matten Silikatminerale in der Verwitterungsrinde besitzen offenbar einen geringen Eisengehalt, andernfalls wären rostbraune Verfärbungen zu erwarten. Fundort: Kiesgrube Fresdorfer Heide bei Potsdam, Slg. G. Engelhardt.
Abb. 6: Nahaufnahme hell- bis dunkelgrüner xenomorpher Silikatminerale.
Abb. 7: Hellgrauer, eher unscheinbarer Silikatmarmor mit dunklen Silikatmineralen. Strandgeröll von Johannistal, Schleswig-Holstein, leg. E. Figaj.
Abb. 8: Der mittelkörnige, teils von Rissen durchzogene Calcit zeigt unscharfe Korngrenzen. An Silikatmineralen finden sich grüne bis hellbraune, teilweise durchscheinende sowie dunkle und opake Körner. Glimmer und Magnetit sind nicht enthalten.
Abb. 9: Silikatmarmor mit reichlich grünlich-braunen bis braunen Silikatmineralen. Strandgeröll von Misdroy / Polen, Breite 96 mm.
Abb. 10: Heller Marmor mit lagenweise konzentrierten grünen Silikatmineralen. Großes Geschiebe von 40 cm Länge aus der Grube Hohensaaten an der Oder.
Abb. 11: Nahaufnahme der Bruchfläche: xenomorpher und durchscheinender Calcit, begleitet von wenigen Körnern hell- bis mittelgrüner Silikate und einem braunen Glimmermineral.
Abb. 12: Polierte Schnittfläche des gleichen Gesteins mit parallelen Lagen grüner Silikatminerale.

Vom Marmorgeschiebe aus Hohensaaten wurde ein Dünnschliff gefertigt, freundlicherweise ausgeführt von Herrn U. Maerz (Hattingen). Die Untersuchung ergab, dass es sich bei den grünen Mineralen um Serpentin und Olivin handelt. Das helle Glimmermineral ist Phlogopit. Quarz und Diopsid (Amphibol) wurden nicht beobachtet. Die nächsten beiden Bilder (Abb. 13/14) zeigen eine Detailaufnahme eines Dünnschliffs, Bildbreite etwa 185 µm.

Links (gekreuzte Polarisatoren in Dunkelstellung) erkennt man die charakteristische Zwillingsstreifung des hellen Calcits, der ein verzahntes Verwachsungsgefüge aus xenomorphen Kristallen bildet. Das dunkle Mineral in der Bildmitte ist Olivin. Die bunten Anlauffarben, randlich und in Spaltrissen, zeigen seine teilweise Umwandlung in Serpentin an. Im rechten Bild (gekreuzte Polarisatoren in Hellstellung) sind jene Teile des Olivinkorns hellblau gefärbt, die nicht serpentinisiert wurden.

Das nächste Marmorgeschiebe ist ein Exot aus der Kiesgrube Horstfelde, südlich von Berlin. Erst ein Test mit verdünnter Salzsäure erbrachte den Hinweis, dass es sich überhaupt um einen Marmor handelt. Das Gestein ist recht schwer und spricht stark auf einen Handmagneten an (Magnetit). Ungewöhnlich sind die bunten Mineralkörner. Eine Dünnschliffuntersuchung ergab, dass sie von dunklen Magnetitsäumen umgeben sind.

Abb. 15: kantengerundetes Marmor-Geschiebe mit hellgrauer und rauer Oberfläche. Rechts unten sind grünschwarze Glimmerplättchen bis 5 mm Größe erkennbar.
Abb. 16: Seitenansicht des gleichen Geschiebes.
Abb. 17: Detailaufnahme ockergelber, roter bis violettroter und schwach bläulicher Minerale, umgeben von dunklen Magnetit-Säumen. Einige Mineralkörner besitzen einen mehrfarbigen und zonaren Aufbau.
Abb. 18: Kleiner Abschlag mit frischer Bruchfläche. Unüblich für Marmorgeschiebe ist die dunkelgraue Tönung des Calcits. Die bunten Mineralkörner zeigen einen stumpfen bis matten Glanz und wurden offenbar stark umgewandelt.
Abb. 19: Polierte Schnittfläche; nebulöse Streifen in unterschiedlichen Richtungen lassen auf eine mehrfache tektonische Deformation des Gesteins schließen. Die Farbabfolge der bunten Körner (oben: rot, Mitte: weiß, unten: bläulich) deutet auf verschiedene Umwandlungsstadien, möglicherweise desselben Minerals.
Abb. 20: Detailaufnahme. Rechts der Bildmitte ein hellgrünes und längliches Aggregat, das einen ovalen, von einem weißen Saum umgebenen Kernbereich enthält. Der Kern ähnelt der Farbe und Textur mancher Serpentinite. Dunkelglimmer-Plättchen im Querschnitt sind durch tektonische Beanspruchung leicht verbogen.

Die Dünnschliffuntersuchung ergab, dass die dunkle Matrix aus feinkörnigem und stark verwachsenem Calcit besteht. Die Korngrenzen des Calcits sind durch dunkle Erzspuren nachgezeichnet (Imprägnierung durch Magnetit, Abb. 19). Auch das Innere verschiedener Calcit-Individuen zeigt solche Spuren und bildet wohl frühere Korngrenzen ab, die durch Umkristallisierungsprozesse überwachsen wurden. Der Mineralbestand des Gesteins wurde wie folgt geschätzt: Calcit  ca. 75-80%,  Reliktminerale („bunte“ Minerale) ca. 15-20%, Magnetit ca. 3-5%, Biotit <2%. Nicht beobachtet wurden Quarz und Amphibol.

Die bunten Minerale dürften Relikte verschieden weit fortgeschrittener Umwandlungen sein. Zumindest teilweise handelt es sich dabei um fein verwachsene Serpentinminerale. Andere Reliktkristalle zeigen kein Serpentinisierungsgefüge und sind meistens durch feinere Calcitkristalle (möglicherweise mit ankeritischem oder sideritischem Anteil) ausgefüllt. Für das Ausgangsmaterial dieser Relikte gibt es bisher keine Anhaltspunkte. Die meisten Reliktminerale besitzen ebenfalls dunkle Säume von Magnetit.

Abb. 21: Erzpartikel und Magnetit zeichnen die Korngrenzen des Calcits nach. Teilweise folgen sie den aktuellen Korngrenzen (grüne Pfeile), teilweise durchquert die Erzspur Calcit-Individuen (rote Pfeile).

5. Beispiele für nicht metamorphe kristalline Kalksteine

Abb. 22: Diagenetisch umkristallisierter Kalkstein (Biosparit) aus dem Malm (ehem. Steinbruch Schwanteshagen / Polen). Unter der Lupe sind keine Silikatminerale, aber zertrümmerte Schalenreste erkennbar.
Abb. 23: Grobkristalliner, oberflächlich fossilfreier Anthrakonit, loser Stein vom Anstehenden (Aleklinta auf Öland, Oberkambrium), Bildbreite 28 cm. Anthrakonite besitzen eine dunkle Bruchfläche und riechen nach dem Anschlagen nach Bitumen („Stinkkalk“).
Abb. 24: Ceratopyge-Kalk (Ordovizium), loser Stein vom Anstehenden (Öland), grauer und massiger Kalkstein mit Glaukonitkörnern.
Abb. 25: Der Glaukonit bildet xenomorphe, teils wurmförmige Aggregate. Ein bunter Ceratopyge-Kalk ist hier abgebildet.

6. Literatur

BARTHOLOMÄUS WA & SCHLIESTEDT M 2006 Marmore als Urkalkgeschiebe – Archiv für Geschiebekunde 5 (1-5): 27–56, 5 Taf., 6 Abb., Hamburg/ Greifswald, September 2006. ISSN 0936-2967.

EHLERS C, LINDROOS A & SELONEN O 1993 The late Svekofennian granite-migmatite zone of southern Finland – a belt of transpressive deformation and granite emplacement – Precambrian Research 64: 295-309; Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam

MAIER W D, LAHTINEN R, O`BRIEN H 2015 Mineral Deposits of Finland: 291-303 – 802 S., Elsevier Inc., ISBN 978-0-12-410438-9.

SUNDBLAD K, MANSFELD J & SÄRKINEN M 1997 Palaeoproterozoic rifting and formation of sulphide deposits along the southwestern margin of the Svecofennian Domain, southern Sweden – Precambrian Research 82, Issues 1–2, March 1997, S. 1-12. https://doi.org/10.1016/S0301-9268(97)00012-0


[1] ophítēs (griech.): schlangenähnlich; serpens (lat.): Schlange.

Pegmatite

Abb. 1: Bunter Granit-Pegmatit (Bildbreite 35 cm) aus rotem Alkalifeldspat, gelbem Plagioklas und grauem Quarz. Die Partie besitzt einen scharfen Kontakt zu einem mittelkörnigen Gneisgranit (Findlingslager Steinitz bei Drebkau/Niederlausitz).

Pegmatite sind grob- bis riesenkörnige magmatische Gesteine, die als gang- oder linsenförmige Körper in der Gefolgschaft von Plutonen, aber auch in Gneisen und Migmatiten vorkommen. Die meisten Pegmatite besitzen eine granitische Zusammensetzung (Abb. 1) und enthalten neben xenomorphem Quarz auffällig gut entwickelte Feldspat-Kristall-Individuen. Gewöhnlich erreichen die Minerale Korngrößen von mehreren Zentimetern bis Dezimetern, im Ausnahmefall können auch metergroße Kristalle vorkommen (Abb. 20). Die Verteilung der Minerale ist variabel und ungleichmäßig, im Unterschied zum hypidiomorph-gleichkörnigen oder hypidiomorph-porphyrischen Mineralgefüge „regulärer“ grobkörniger Plutonite. Letztere enthalten zudem höchstens zentimetergroße Glimmer-Aggregate, die in Pegmatiten ebenfalls riesenkörnig ausgebildet sein können (Abb. 19).

Granit-Pegmatite enthalten Quarz und Alkalifeldspat (meist Mikroklin), optional können Plagioklas, Hell- oder Dunkelglimmer, manchmal auch Amphibol oder Turmalin hinzukommen. Syenit-, Alkalisyenit-, Gabbro- oder Dioritpegmatite (Abb. 11) sind viel seltener.

Die „klassischen“ Pegmatite kristallisieren in der Spätphase der Entstehung von Plutonen aus wasserhaltigen Restschmelzen und bilden kleinere oder größere Körper, entweder im Pluton selbst oder im Nebengestein. Die Restschmelzen bleiben nach der Kristallisation der meisten Minerale übrig und enthalten Anreicherungen sog. inkompatibler Elemente, die aufgrund ihres hohen Ionenradius nicht oder unvollständig in das Kristallgitter eingebaut werden konnten. Dazu gehören neben K, Si, Li, Be und B auch seltene Elemente (z. B. Nb, Ta, Seltene Erden, Rb, Cs, Ga, Tl, Sn, U, Th, Zr, P, Cl, F).

Der hohe Wassergehalt und weitere leichtflüchtige Bestandteile (sog. Volatile wie Cl oder F) erniedrigen den Schmelzpunkt und die Viskosität der Restschmelze. Es können nur wenige Kristallkeime entstehen, aus denen bei weiterer Abkühlung dann wenige, aber sehr große Kristalle hervorgehen. Neuere Untersuchungen haben ergeben, dass bei der Kristallisation schnelle Abkühlungsraten eine große Rolle spielen und „unterkühlte“ Pegmatitschmelzen bis weit unter 500 Grad, sogar bis 350 Grad weiter bestehen können (Simmons & Webber 2008).

Größere Pegmatitkörper in den Dachbereichen von Plutonen besitzen häufig einen zonaren Aufbau mit unterschiedlicher Mineralisation. In einigen Zonen kann Schriftgranit vorkommen, eine Sonderform pegmatitischer Gesteine. Gelegentlich findet sich Schriftgranit, neben Apliten (Abb. 24), in der Randzone von Pegmatiten.

Pegmatitartige, meist aus Quarz und Feldspat bestehende Gesteine, entstehen auch durch partielle Aufschmelzung von tief versenkten Gesteinen während hochgradiger Metamorphose, ähnlich der Bildung von Leukosomen in Migmatiten (Abb. 5). Solche Pegmatoide oder „abyssalen Pegmatite“ sind im svekofennischen Grundgebirge weit verbreitet und dementsprechend als Geschiebe häufig zu finden. Pegmatitische Einschaltungen können ebenfalls in gewöhnlichen Gneisen vorkommen, die keine Anzeichen einer Teilaufschmelzung zeigen (Abb. 8).

Pegmatite sind wichtige Lagerstätten für Minerale mit seltenen Elementen (z. B. Lithiumglimmer, Beryll oder Topas). In den meisten Pegmatiten (und in allen Pegmatoiden) fehlen diese exotischen Minerale jedoch und dürften auch in Geschieben kaum anzutreffen sein. In Skandinavien werden einige Vorkommen bergmännisch zur Feldspat- oder Glimmergewinnung genutzt. Bemerkenswert ist, dass in der Granitprovinz des Transskandinavischen Magmatitgürtels (TIB) über viele Tausend Quadratkilometer fast überhaupt keine Pegmatite vorkommen (Vinx 2011).

Beispiele aus dem Anstehenden

Abb. 2: Gang eines Alkalifeldspat-Quarz-Pegmatits in einem TIB-Granit in unmittelbarer Nähe zum Götemar-Pluton (etwa 1,5 km nördlich vom Gehöft Gässhult), Bildbreite 32 cm. Wenige Meter weiter fand sich eine schriftgranitische Partie (s. Schriftgranit).
Abb. 3: Pegmatitgang im Loftahammar-Gneisgranit (Bergholmsfjärden, Bildbreite ca. 70 cm; Bild: T. Langmann).
Abb. 4: Pegmatitische Partie im Eringsboda-Granit (Loser Stein östlich von Tving), Bildbreite 38 cm.
Abb. 5: Pegmatoid in einem migmatitischen Gneis (Campingplatz Kolmarden in Sörmland, Bildbreite ca. 3 m). Der mehrere Meter mächtige Pegmatit-Körper besteht aus grobem Alkalifeldspat und Quarz und wird von dunklen Schlieren (Restit) und Gneis-Relikten durchsetzt. Solche Pegmatoide sind im Gebiet des svekofennischen Grundgebirges regelmäßig, z. B. in Aufschlüssen entlang der großen Straßen zu beobachten.
Abb. 6: Überwiegend aus Alkalifeldspat bestehender Pegmatoid als randlicher Begleiter des Marmorvorkommens von Stora Vika (Sörmland). Bildbreite 55 cm.
Abb. 7: Pegmatitartiges Gestein aus hellem Feldspat, Blauquarz und etwas schwarzgrünem Amphibol; grobkörnige Einschaltung zwischen Sörmland-Gneis und Marmor (Insel Oaxen/Sörmland).
Abb. 8: Bunter Pegmatit aus dunkelgrauem Quarz, rotem Alkalifeldspat und gelbgrünem Plagioklas in einem Gneisgranit (Tjurkö Stenhuggeri, Blekinge). Bildbreite 40 cm.
Abb. 9: Pegmatitkörper in einem Gneis (Campingplatz Karlskrona, Blekinge, Bildbreite 55 cm).
Abb. 10: Gleiche Lokalität, 18 cm (!) breiter Xenolith eines Alkalifeldspatkristalls in einem Gneis.
Abb. 11: Pegmatite in basischen Gesteinen sind selten. Das Bild zeigt ein grobkörniges Plagioklas-Amphibol-Gestein (Diorit-Pegmatit) als Begleiter eines mittelkörnigen Diorits[1]. Die Amphibol-Kristalle erreichen eine Länge von 3 cm (Straßenaufschluss in West-Smaland, 57.50963, 14.56288).

[1] Eine sichere Unterscheidung von Dioriten und Gabbros ist makroskopisch kaum möglich. Entscheidend hierfür ist der Anorthit-Gehalt, der nur mikroskopisch ermittelbar ist.
Abb. 12: Quarz-Alkalifeldspat-Pegmatit im SW-schwedischen Gneis (Küstenaufschluss auf der Kullen-Halbinsel, Bildbreite etwa 1 m).
Abb. 13: Als Leitgeschiebe geeignet ist der sog. „Flammenpegmatit“ aus dem südwestschwedischen Granulitgebiet. Typisch sind die kräftigen Farben (roter Alkalifeldspat, gelber Plagioklas und dunkelgrauer Quarz), das weitgehende Fehlen  von dunklen Mineralen und ein deformiertes Gefüge. Etwa 80 cm breiter Block von Stensjöstrand / SW-Schweden.
Abb. 14: SW-schwedischer Flammenpegmatit mit grünlichem Plagioklas, Anstehendprobe aus einem Steinbruch bei Söndrum (56.64604, 12.76593).
Abb. 15: Bläulichgrau-weißer Pegmatoid in einem svekofennischen Gneis; Großgeschiebe in einer Kiesgrube westlich von Nyköping (Sörmland), Bildbreite 31 cm.
Abb. 16: Ausschnitt aus einem Alkalifeldspat-Quarz-Pegmatoid mit reichlich Hellglimmer. Loser Stein vom Strand am Campingplatz Kolmarden (Sörmland), Bildbreite 17 cm.

Geschiebefunde

Pegmatite und Pegmatoide bilden häufig große Geschiebe aus, weil sie eine weitständige Klüftung im Anstehenden besitzen. Zahlreiche Pegmatit-Geschiebe zeigt die Artikelserie „Großgeschiebe aus der Lausitz“, daher folgt an dieser Stelle nur eine kleine Auswahl von Funden.

Abb. 17: Riesenkörniger bläulich-grauer Pegmatit mit scharfem Kontakt zu einem dunklen Gneis (Nr. 436, Aussichtspunkt Tagebau Jänschwalde, südlich Heinerbrück, Bildbreite 130 cm).
Abb. 18: Gleicher Stein. Der Pegmatit besteht aus graublauen Akalifeldspat-Kristallen bis 15 cm Größe und Quarz. Die dunkle Tönung des Feldspats dürfte auf fein verteilte Glimmerminerale zurückzuführen sein.
Abb. 19: Quarz-Feldspat-Glimmer-Pegmatit mit riesenkörnigen Glimmer-Aggregaten (Nr. 205, Findlingslager Steinitz / Niederlausitz, Bildbreite 45 cm).
Abb. 20: Dieser etwa 1 m hohe Block eines weißen Pegmatits besteht fast ausschließlich aus Alkalifeldspat (Nr. 518, Findlingslager Steinitz / Niederlausitz). Die großen und ebenen Spaltflächen lassen vermuten, dass es sich um einen Einkristall, zumindest aber um wenige und sehr große Feldspatkristalle handelt. Die Feldspäte enthalten mm-große Einschlüsse von Quarz und Amphibol.
Abb. 21: Quarz-Feldspat-Muskovit-Pegmatoid mit großen Amphibol-Kristallen (Kiesgrube Niederlehme bei Berlin).
Abb. 22: Zu den seltenen Geschiebefunden gehören Pegmatite mit Turmalinkristallen (schwarzer Schörl). Im Unterschied zum Amphibol bildet Turmalin längliche, manchmal etwas „krumme“ Kristalle, zeigt eine schlechte Spaltbarkeit (unebener Bruch) und tendenziell dreieckige Querschnitte (Amphibol: sechseckig). Der Fund ist ein Bruchstück eines ca. 35 cm großen Geschiebeblockes (Weg von Rotscherlinde nach Grüneiche bei Brandenburg/ Havel; Rohde leg.; Geschiebesammlung der BGR in Berlin-Spandau).
Abb. 23: Gabbro-Pegmatit als riesenkörnige Einschaltung mit feinkörniger Randzone in einem Hornblende-Gabbro. (Nr. 473, Tagebau Cottbus-Nord, Breite des Steins ca. 35 cm).
Abb. 24: Polierte Schlifffläche einer pegmatitartigen Quarz-Feldspat-Partie mit aplitischer Randzone und scharfer Grenze zu einem grauen Gneis (Kiesgrube Hohensaaten, Brandenburg, A. Bräu leg.).
Abb. 25: Nahaufnahme der aplitischen Randzone.

Siljan-Granit

Der Siljan-Granit stammt aus der Region um den Siljansee in Mittelschweden (Dalarna). Als Leitgeschiebe gelten gleichkörnige und quarzreiche Varianten mit roten und gelblichen Feldspäten. Allerdings gibt es sehr ähnliche Granite im südlicher gelegenen Småland. Da die Gesteine hier weit verbreitet sind, könnte ein größerer Teil der rot-gelben Granit-Geschiebe aus Småland stammen.

Die Unterscheidung bunter Småland-Granite vom anorogenen Siljan-Granit ist anspruchsvoll. Bei der Bestimmung von Geschieben muss die Ausbildung der Quarze genau geprüft und auf Deformationen geachtet werden. Der Artikel Siljan-Granit und seine Doppelgänger in Småland enthält eine ausführliche Beschreibung jener Varianten des Siljan-Granits, die als Leitgeschiebe verwendbar sind. Insgesamt liegen aber zu wenig Anstehendproben für eine abschließende Beurteilung vor. Weiterhin werden Nahgeschiebe und Anstehendproben aus dem nördlichen Småland gezeigt sowie eine Reihe von Geschiebefunden untersucht.

Siljan-Granit, Anstehendprobe von Dala-Floda (© Sveriges geologiska undersökning; Foto: H. Wilske, skan-kristallin.de).
Gleichkörniger Småland-Granit vom Typ „Bunter Växjö„, loser Stein aus einem Straßenanschnitt nordöstlich von Eksjö / Småland.
Geschiebefund aus der Kiesgrube Niederlehme bei Berlin. Das Fehlen von Deformationen und die transparenten und hypidiomorphen Quarzkörner sprechen für einen Siljan-Granit.

Västervik-Fleckengestein

Mehrere Reisen nach Schweden lieferten nähere Erkenntnisse über das Västervik-Fleckengestein aus dem nordöstlichen Småland. So konnten im Västervik-Gebiet zahlreiche Anstehendproben gesammelt werden. Es zeigte sich, dass ganz ähnliche Gesteine auch an anderen Stellen vorkommen (Ålmeskra-Formation und Södermanland). Zur Bestimmung des Västervik-Fleckengesteins reicht keinesfalls ein schneller Blick aus – rotes Gestein mit schwarzen Flecken.

Anstehendes Västervik-Fleckengestein (Casimirsborg/Schweden), Bildbreite 60 cm.
Västervik-Fleckengestein, loser Stein vom Anstehenden in Casimirsborg.

Als Leitgeschiebe geeignet sind Varianten, die eine feinkörnige und graue bis bräunlich-graue Grundmasse besitzen. Darin finden sich runde bis ovale und dunkle Flecken, die von orangeroten Säumen umgeben sind. Die Flecken sind 1-2 cm groß, die Breite der Säume ist variabel. Entscheidend ist, dass das Gestein bis auf die ovale Form der Flecken keiner durchgreifenden tektonischen Deformation unterlag oder etwa ein Gneisgefüge aufweist. Eine ausführliche Beschreibung des Västervik-Fleckengesteins und zahlreiche Proben aus dem Anstehenden sowie eine Darstellung der bisher bekannten Vorkommen ähnlicher Fleckengesteine findet sich auf kristallin.de.

Västervik-Fleckengestein, Geschiebe von der Insel Poel. Bildbreite 17 cm.