Archiv für den Monat: Dezember 2019

Amphibol-porphyroblastische Gneise

  1. Beschreibung
  2. Vorkommen
  3. Geschiebefunde
  4. Weitere amphibolführende Metamorphite
  5. Literatur

1. Beschreibung

Ein variantenreicher Geschiebetyp sind feinkörnige Metamorphite (Gneise oder Granofelse) mit großen Amphibol-Porphyroblasten. Auffällige Vertreter besitzen ein kontrastreiches Gefüge aus einer hellen Grundmasse und schwarzen und glänzenden Amphibolen bis 2 cm Länge. Typisch für diesen metamorph gebildeten Amphibol sind einzelne schmale und längliche Leisten, gelegentlich auch garbenförmig angeordnete Kristallaggregate.

Abb. 1: Heller und feinkörniger Metamorphit mit Amphibol-Porphyroblasten bis 2 cm Länge. Kiesgrube Niederlehme bei Berlin.
Abb. 2: Nahaufnahme der glänzenden Amphibol-Aggregate, teils in garbenförmiger Anordnung.

Nicht immer lässt sich entscheiden, ob man es mit einem Gneis (gerichtetes Mineralgefüge der Matrix) oder einem Granofels (ungeregeltes und gleichkörniges Mineralgefüge) zu tun hat. Die typische Lagen- oder Flasertextur von Gneisen kann auch bei näherem Hinsehen schwer erkennbar sein. Abb. 6 und Abb. 13 zeigen zwei Funde mit einem deutlich anisotropen Gefüge. Granofelse können ebenfalls eine mineralogische oder lithologische Lagentextur aufweisen und dadurch „foliiert“ aussehen (Fettes & Desmons 2007, pers. Korrespondenz M. Bräunlich). Geschiebefunde sind daher ohne mikroskopische Untersuchungen manchmal nicht eindeutig benennbar („amphibol-porphyroblastischer Metamorphit“). Verbreitete Bezeichnungen wie „Hornblende-Fels“ oder „amphibol-porphyroblastischer Fels“ sind keine Alternative, weil „Fels“ ein petrographisch unscharfer Begriff ist.

Der Geschiebetyp ist eine feinkörnige Gefügevariante aus der großen Gruppe der Amphibolgneise, Amphibol-Biotit-Schiefer bis -Gneise, Amphibol-Epidot-Gneise oder entsprechender Granofelse. Sie können aus magmatischen oder sedimentären Ausgangsgesteinen hervorgegangen sein. Der Mineralbestand der feinkörnigen Matrix ist auch mit Hilfe einer Lupe nicht sicher bestimmbar. Auffällige Varianten mit großen Amphibol-Porphyroblasten zeigen eine weiße bis hellgraue Grundmasse. Etwas unauffälliger sind Geschiebe mit fleckiger, mittelgrauer, grüner oder rötlicher Tönung. Als Nebengemengteil kann dunkler Glimmer auftreten. Apfelgrüne Färbungen weisen auf Epidotminerale hin. Neben den Amphibol-Porphyroblasten finden sich gelegentlich größere Aggregate von hellrotem Granat oder Andalusit (Bartolomäus et al 2011).

Die schwarzen Amphibole zeigen meist einen lebhaften Glanz und bilden lange und schlanke Kristalle. Sie treten in Form einzelner Leisten auf, entweder regellos im Gestein verteilt oder eingeregelt entlang einer Foliationsebene. Manchmal bilden sie auch garbenförmig angeordnete Gruppen. Durchkreuzungen von Amphibol-Individuen sind selten (Mineralbestimmung von Amphibol auf kristallin.de).

Bartolomäus et al 2011 untersuchten über 90 Geschiebe von amphibol-porphyroblastischen Gneisen. Die meisten Funde besitzen eine Quarz-Plagioklas-Matrix und enthalten große Klinoamphibole (Tschermakit). Orthoamphibole (Anthophyllit, Gedrit) treten viel seltener auf und sind makroskopisch kaum von Klinoamphibolen unterscheidbar. Ein Hinweis auf Orthoamphibol sind büschelartig (Gedrit) oder sonnenförmig (Anthophyllit) entwickelte Aggregate.

2. Vorkommen

Gehäufte Geschiebefunde amphibol-porphyroblastischer Gneise mit sehr heller und feinkörniger Matrix in N- und NW-Dänemark sind an Ablagerungen des norwegischen Eisstroms gebunden. Das Heimatgebiet der Gesteine dürfte in der Telemark in Südnorwegen liegen, wo sie als kleine Einschaltungen in metamorphen Plutoniten intermediärer Zusammensetzung vorkommen (Diorite, Granodiorite). Bartolomäus et al 2011 nennen Geschiebe dieses Typs „südostnorwegisch-westschwedische klinoamphibol-porphyroblastische Gneise“ (Bilder auf skan-kristallin.de).

Auch aus Westschweden sind Geschiebefunde amphibol-porphyroblastischer Metamorphite bekannt, die auf weitere und bisher nicht lokalisierte Vorkommen verweisen. Eine Anstehendprobe mit grünlich-schwarzem Amphibol (Aktinolith?) beschreibt Petersen 1900 von Rudsbyn in Värmland („Rudsbyn-Gneis“, Korn 1927: 46). Auf der Insel Granön im See Stora Glan, etwa 35 km nördlich von Rudsbyn, befindet sich ein weiteres Vorkommen (Abb. in Lindh et al 1998: 380).

Gneise vom Rudsbyn-Typ und andere Varianten dieses Gesteinstyps sind nicht als Leitgeschiebe geeignet, da sie aus zahlreichen und meist unbekannten Klein- oder Kleinstvorkommen stammen dürften (s. a. Hesemann 1975: 183). Dafür spricht auch die Variabilität der Geschiebefunde aus den östlichen Landesteilen (die in Bartolomäus et al 2011 kaum Berücksichtigung finden). Die hier gezeigten Funde stammen überwiegend aus Brandenburg, wo der Geschiebetyp zwar nicht häufig, aber regelmäßig anzutreffen ist.

3. Geschiebefunde

Abb. 3: Ausschnitt aus einem insgesamt ca. 60 cm breiten Block eines Amphibol-Gneises mit einer Einschaltung eines Amphibol-Granofelses. Fundort: Südrand des ehemaligen Braunkohle-Tagebaus Cottbus-Nord.
Abb. 4: Detail des Gefüges, Bildbreite ca. 10 cm.
Abb. 5: Bruchfläche eines Spaltstücks aus der gneisigen Partie des obigen Blocks. Das Gestein besteht aus Plagioklas, dunklem Glimmer und schwarzem bis grünlich-schwarzem Amphibol (Amphibol-Biotit-Gneis). Quarz ist nicht erkennbar, das Gestein reagiert nicht auf einen Handmagneten. Stellenweise gibt es Imprägnierungen von Erz (Pyrit). Innerhalb der roten Ader ist eine lanzettförmige Kristallfläche von Calcit erkennbar (HCl-Probe positiv).
Abb. 6: Amphibol-porphyroblastischer Gneis mit eingeregelten Amphibol-Leisten in einer weißen bis grünlichen Grundmasse. Fundort: Geröllstrand bei Hohenfelde (Schleswig-Holstein).
Abb. 7: Amphibol-porphyroblastischer Gneis mit Dunkelglimmer (goldfarben angewittert) vom Geröllstrand in Steinbeck/Klütz.
Abb. 8: Lagenweise verschieden große, teilweise sich durchkreuzende Amphibole in einem feinkörnigen Metamorphit (Kiesgrube Dahmsdorf/Bochow, Brandenburg; Sammlung D. Lüttich, Neuseddin).
Abb. 9: Heller und feinkörniger Gneis mit büschelförmigen Amphibol-Aggregaten (Orthoamphibol?), Blick auf die Foliationsebene (Kiesgrube Damsdorf/Bochow, Brandenburg; Sammlung D. Lüttich, Neuseddin).
Abb. 10: Das Gestein enthält zusätzlich kleine Granat-Porphyroblasten mit annähernd sechseckigen Umrissen.
Abb. 11: Amphibol-Granofels (?) mit leistenförmigem Amphibol bis 4 cm Länge. Kiesgrube Fresdorfer Heide, Brandenburg; Sammlung G. Engelhardt, Potsdam.
Abb. 12: Gleicher Stein, polierte Schnittfläche. Die kleinkörnige Grundmasse enthält ein regelloses Mineralgefüge aus Quarz (grau) und Feldspat (weiß).
Abb. 13: Stengelige und gedrungene Amphibole sowie hellrote Granat-Porphyroblasten in einem hellen Gneis. Kiesgrube Niederlehme bei Berlin.
Abb. 14: Schwach magnetischer grauer Gneis mit kleinen und stengeligen Amphibolen. Kiesgrube Ruhlsdorf bei Bernau, Brandenburg.
Abb. 15: Detailansicht einer frischen Bruchfläche, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 16: Grünlicher Granofels mit reichlich Amphibol-Leisten. Fundort: Buckow-West, Berlin; Geschiebesammlung H. Müller in der FU Berlin-Lankwitz (beschriftet als „Hornblende-Spessartit“).
Abb. 17: Nahaufnahme.
Abb. 18: Gneis mit garbenförmigem Amphibol. Die graugrünen Partien enthalten undeutlich konturierte Granoblasten (kein Amphibol). Kiesgrube Ladeburg bei Bernau, Brandenburg.
Abb. 19: Gleicher Stein, Nahaufnahme.
Abb. 20: Grauer und feinkörniger Gneis mit eingeregelten Amphibolleisten. Kiesgrube Arkenberge bei Berlin; Geschiebesammlung H. Müller in der FU Berlin-Lankwitz (beschriftet als „Strahlsteingneis“).
Abb. 21: Heller Amphibol-porphyroblastischer Gneis; Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg, Brandenburg.
Abb. 22: Nahaufnahme; schlanke und graue Amphibolleisten in einer feinkörnigen Grundmasse.
Abb. 23: Kleinkörniger amphibol-porphyroblastischer Metamorphit mit stengeligem Amphibol und kleinen Granat-Körnern. Geröllstrand bei Hökholz, Schleswig-Holstein.
Abb. 24: Quarz-Feldspat-Gestein mit stengeligem Amphibol. Kiesgrube Waltersdorf bei Schönefeld, Brandenburg.

4. Weitere amphibolführende Metamorphite

Einige feinkörnige Metamorphite mit Amphibol-Porphyroblasten zeigen ein abweichendes Erscheinungsbild. Hierzu gehören quarzitische Gesteine mit Amphibol-Porphyroblasten, Gesteine mit grünen Amphibolen (Aktinolith o. ä.) oder Orthoamphibolen (z. B. Gedrit, Anthophyllit). Auch diese Typen von Metamorphiten sind entweder von mehreren Lokalitäten bekannt oder nicht genauer lokalisierbar und daher nicht als Leitgeschiebe geeignet.

Die Unterscheidung von Klino- und Orthoamphibolen, allein anhand äußerer Merkmale, ist wenig zuverlässig. Amphibole sind regelrechte „Mülleimer“-Minerale und bilden eine große Mineralgruppe (bisher 78 Basisnamen für Amphibole nach wikipedia.de), weil sie eine große chemische Variabilität besitzen und eine ganze Reihe von Kationen und Anionen aufnehmen können. Für eine genaue Mineralbestimmung ist man auf mikroskopische Untersuchungen angewiesen. Bei den unten gezeigten gedrit- oder anthophyllit-porphyroblastischen Metamorphiten kann lediglich vermutet werden, dass es sich um Orthoamphibole handelt, weil ihre Ausbildung Orthoamphibolen aus bekannten Gesteinsvorkommen ähnelt.

– Als Hornblende-Garbenschiefer werden amphibol-porphyroblastische Schiefer mit einem hohen Glimmergehalt bezeichnet (Glimmerschiefer bis Amphibolitschiefer). Der Gesteinstyp ist als Geschiebe offenbar selten und wurde in Brandenburg bisher nicht gefunden.

Aktinolith-Schiefer. Aktinolith („Strahlstein“) ist ein Ca-Klinoamphibol. Ein Hinweis auf Aktinolith sind grau- bis schwarzgrüne und stängelige, faserige oder radialstrahlige Porphyroblasten mit einem seidigen Glanz.

Abb. 25: Metamorphit mit grünen Amphibolen. Kiesgrube Niederlehme bei Berlin; Geschiebesammlung H. Müller in der FU Berlin-Lankwitz (beschriftet als „Strahlsteingneis“).
Abb. 26: Gleicher Stein, Nahaufnahme. Feinkörnige und regellose Grundmasse; seidig glänzende Amphibolleisten.

Cummingtonit-Quarzit. Zandstra 1988: 272 beschreibt einen Quarzit mit 2 – 2,5 mm langen, grauen Stängeln aus Cummingtonit mit auffälligem Glanz. Die mineralogische Zusammensetzung des Geschiebetyps wurde mikroskopisch ermittelt („Cummingtonit-Quarz-Plagioklas-Quarzit“), von Hand ist Cummingtonit nicht sicher bestimmbar (Fundstellen in Schweden s. Wilke 1997).

Abb. 27: Quarzitischer Metamorphit mit Amphibol-Porphyroblasten. Kiesgrube Arkenberge bei Berlin; Geschiebesammlung der FU Berlin-Lankwitz, leg. Müldner 1958 (beschriftet als „Anthophyllitgneis, Typ Rudsbyn, SW-Värmland“).
Abb. 28: Gleicher Stein, Bruchfläche.

– Metamorphite mit Orthoamphibol-Porphyroblasten

Anthophyllit und Gedrit sind Mg-betonte Orthoamphibole, die während der Metamorphose von Sedimentgesteinen entstehen können. Orthoamphibolführende Gesteine finden sich z. B. im Zusammenhang mit den mittelschwedischen Eisenerz-Vorkommen (Referenzen in Bartolomäus et al 2011; Wilke 1997 nennt Dutzende Fundorte in Schweden für Anthophyllit und Gedrit). Gedrit kann auch in Meta-Rhyolithen auftreten.

Antophyllitgneise und -quarzite, nach Hesemann 1975: 183 kein seltener Geschiebefund, sind hellgraue feinkörnige Gesteine mit zuckerkörniger Grundmasse und grauschwarzem oder gelb- bis grünbraunem Anthophyllit. Die Anthophyllit-Aggregate weisen einen Regenbogenglanz auf und bilden dünne und sonnenförmig oder strahlig angeordnete Aggregate bis 6 cm Länge (vgl. Nr. 3 auf skan-kristallin.de)

Abb. 29: Quarzit mit grünlichbraunem Amphibol, Anthophyllit? Kiesgrube Penkun, Ostbrandenburg.
Abb. 30: Nahaufnahme der trockenen Oberfläche.

Gedrit kann strahlige und büschelförmige Aggregate bilden, die aus schwarzen und schmalen Kristallnadeln bestehen. Bekannte Fundorte gedritführender Gesteine sind Bamble/NOR, Getön/Mittelschweden und Skyshyttan/Bergslagen (Anstehendprobe auf kristallin.de).

Abb. 31: Als Anthophyllit-Gneis bezeichneter Geschiebefund aus der Kiesgrube Arkenberge bei Berlin (Geschiebesammlung der BGR in Berlin / Spandau). Die büschelförmige Ausbildung der Amphibole lässt eher auf Gedrit schließen.
Abb. 32: Gleicher Stein, Nahaufnahme.
Abb. 33: Heller Metamorphit mit Orthoamphibol-Porphyroblasten (Gedrit?) Als „Anthophyllitgneis“ beschriftetes Geschiebe aus „Teltow“; Geschiebesammlung der FU Berlin-Lankwitz.
Abb. 34: Heller Metamorphit mit Orthoamphibol-Porphyroblasten (Gedrit?). Kiesgrube Damsdorf/Bochow bei Lehnin, Slg. D. Lüttich.

5. Literatur

Bartholomäus WA, Burgath K-P & Meyer K-D 2011 Amphibol-porphyroblastische Gneise aus Südostnorwegen und Westschweden als Geschiebe in Dänemark und Norddeutschland – Geschiebekunde aktuell 27 (2): 33-53, 5 Farb-Taf., 3 Abb., Hamburg / Greifswald.

Fettes DJ, Desmons J 2007 Metamorphic rocks a classification and glossary of terms: recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks – Cambridge University Press.

Hesemann J 1975 Kristalline Geschiebe der nordischen Vereisungen – GLA Nordrhein-Westfalen, S. 191-192.

Korn J 1927 Die wichtigsten Leitgeschiebe der nordischen kristallinen Gesteine im norddeutschen Flachlande – Ein Führer für den Sammler kristalliner Geschiebe – VI + 64 S., 48 Farb-Abb. auf Taf. 1-6, 8 Farb-Karten auf Taf. 7-14, 1 Tab., Berlin (Preußische geologische Landesanstalt).

Lindh A, Gorbatschev R & Lundegard PH 1998 Beskrivning till berggrundskartan över Värmland län – Västra Värmlands berggrund – Sveriges Geologiska Undersökning 45 (2): 392 S., 32 Abb., Uppsala.

Petersen J 1900 Geschiebestudien. Beiträge zur Kenntniss der Bewegungs-richtungen des diluvialen Inlandeises. Zweiter Theil. Mit zwei Originalkarten. – Mittheilungen der Geographischen Gesellschaft in Hamburg 16 (1): 67-156, 2 Ktn., Hamburg (L. Friederichsen & Co.).

Wilke R 1997 Die Mineralien und Fundstellen von Schweden – 200 S., 16 Farb-Taf., München (Christian Weise).

Zandstra J G 1988 Noordelijke Kristallijne Gidsgesteenten ; Een beschrijving van ruim tweehonderd gesteentetypen (zwerfstenen) uit Fennoscandinavië – XIII+469 S., 118 Abb., 51 Zeichnungen, XXXII farbige Abb., 43 Tab., 1 sep. Kte., Leiden etc.(Brill).

Amethyst

Amethyst ist eine rosa bis tief violett getönte Quarzvarietät. Das Mineral ist als Glazialgeschiebe selten anzutreffen, weil es im Liefergebiet der Geschiebe wohl nur in kleinen Mengen vorkommt. Häufiger tritt Amethyst in den Ablagerungen des Baltischen Urstroms sowie als „südliches Geröll“ in gemischten Geschiebe-/Geröllgemeinschaften auf.

1. Amethyst als nordisches Glazialgeschiebe

Aus Schweden sind Amethyst-Gängchen aus dem Hardeberga-Sandstein bekannt, der südlich von Simrishamn in Ost-Schonen ansteht. Wilke 1997 nennt weitere Fundlokalitäten in Dalsland, Örebro, Värmland, Dalarna und Nordschweden. Auch in Südnorwegen, auf Bornholm (z. B. im Nexö-Sandstein) und in SW-Finnland gibt es wahrscheinlich nur kleine Vorkommen. Einen Geschiebefund aus den Niederlanden, eine Porphyrbrekzie mit Amethystquarz, beschreibt Huisman 1983. – Ein überraschender Fund gelang dem Autor auf einer gerodeten Waldfläche im nördlichen Småland, etwa 8 km nördlich von Eksjö. Der nur schwach kantengerundete Block eines brekziierten Vulkanits mit Kluftfüllungen aus Amethyst könnte aus einem wenig weiter nördlich gelegenen Vorkommen mit Vulkaniten stammen. Ein anstehendes Vorkommen ließ sich bisher aber nicht lokalisieren.

Abb. 1: Geschiebe eines Porphyrs mit Amethystgängchen aus dem nördlichen Småland, Breite ca. 30 cm.
Abb. 2: Abschlag aus dem gleichen Block, Breite etwa 12 cm. Der braune Porphyr vom „Småland-Typ“ ist von zahlreichen Klüften durchzogen, die beim Zerbrechen des Gesteins entstanden (tektonische Brekzie). In die größeren Klüfte drangen hydrothermale Lösungen ein, aus denen zuerst Milchquarz, dann Amethyst kristallisierte.
Abb. 3: Aufnahme eines Handstücks unter Wasser. Der durchlaufende Amethystgang zeigt eine Zonierung: am Rand ist der Amethyst tief violett, zur Gangmitte etwas blasser getönt. Weiterhin sind Fragmente älterer Gänge sowie zahlreiche Milchquarzadern zu erkennen. Das Gestein ähnelt den als „Trümmerkristallquarz“ bezeichneten Brekzien aus dem Osterzgebirge, die als Beimengung („südliches Geröll“) zu nordischen Geschieben in interglazialen Ablagerungen der Elbe und Mulde zu finden sind (s. u.).
Abb. 4: Frische Bruchfläche eines weiteren Abschlags, Aufnahme unter Wasser.

2. Amethyst in den Ablagerungen des Baltischen Urstroms

Einzelne Amethyste oder amethysthaltige Gesteine finden sich häufiger als Geröll des Baltischen Urstroms, z. B. im Kaolinsand auf Sylt. Der Baltische Urstrom ist ein Flusssystem, das vom Miozän bis zum frühen Pleistozän durch das Ostseebecken verlief und seine Sedimentfracht bis in die Niederlande lieferte. Hacht & Lierl 1995 nennen zahlreiche Funde von Sylt (u. a. 120 lose, meist abgerollte Amethyste sowie 3 Kristallstufen). Im überlagernden Saale-Geschiebemergel fehlen die Amethyste. Die Autoren vermuten eine Herkunft nördlich der Linie Südschweden/Bornholm.

Das Liefergebiet des Baltischen Urstroms erstreckte sich weit nach Norden und Osten. Zu seiner Geröllgemeinschaft gehören mehrere Gruppen verkieselter ordovizischer Gesteine, u. a. die sog. Lavendelblauen Hornsteine, verkieselte Einzelfossilien des Ordoviziums (vgl. Van Keulen et al 2012). Rhebergen 2009 diskutiert eine Herkunft ordovizischer Schwämme aus Estland und der Region von St. Petersburg. Sie wurden mit dem östlichen Arm des Baltischen Urstroms (Pra-Neva) transportiert.

Das Ursprungsgebiet der Amethyste bleibt unklar. An Lokalitäten mit Fundhäufungen der Lavendelblauen Hornsteine finden sich nicht immer auch Amethyste. Auf Grund der Seltenheit von Amethyst als Glazialgeschiebe könnte ihr Heimatgebiet in Nordschweden, Mittel- und Nordfinnland, sogar in Ost-Finnland zu suchen sein (vgl. Krüger 1994). Zumindest in Lappland (Luost) gibt es größere Amethystvorkommen, die auch bergmännisch gewonnen werden.

Genieser 1970 schließt eine südliche Herkunft der Amethyste in den Kaolinsanden von Sylt nicht aus. Als Transportmedium kommt ein Vorläufer der Elbe als Seitenarm des Baltischen Urstroms in Frage. Allerdings dürfte man dann erwarten, dass zumindest ein Teil der Amethyste als Bestandteil tektonischer Brekzien vorkommt, wie sie aus dem Anstehenden im Ost- und Mittelerzgebirge bekannt sind. Nach den Fundbeschreibungen von Hacht & Lierl 1995 handelt es sich aber mehrheitlich um einzelne Mineralaggregate.

Abb. 5: Rekonstruierter Verlauf des Baltischen Urstroms (Quelle: wikipedia.de, Autor: PalaeoMal/ Tom Meijer).

3. Amethyst als südliches Geröll

Elbe und Mulde transportierten zu verschiedenen Zeiten, insbesondere in den Interglazialen, Gesteine aus ihrem südlichen Einzugsgebiet nach Norden. Zu diesen „südlichen Geröllen“ gehören u. a. amethystführende Gesteine aus dem Ost- und Mittelerzgebirge. Die Flussablagerungen wurden durch nachfolgende Inlandvereisungen mit glazialen Sedimenten bzw. nordischen Geschieben vermengt und umgelagert. In solchen gemischten Geschiebe-/Geröllablagerungen sind lose Amethyste mit Zonarbau oder amethystführende tektonische Brekzien manchmal keine Seltenheit. Einige dieser Gesteine sind so charakteristisch, dass man ihre Herkunft auf ein eng begrenztes Gebiet im Osterzgebirge zurückführen kann („Leitgerölle“, Abb. 8-11; s. a. Torbohm 2019).

Abb. 6: Elbgeröll eines Amethysts mit Zonarbau aus Ablagerungen des pliozänen Senftenberger Elbelaufs (Kiesgrube Saalhausen in Brandenburg, St. Schneider leg.).
Abb. 7: Amethystgeröll in einem verkieselten Sandstein (sog. „Tertiär-Quarzit“). Der Sandstein ist ein Geröll des mittelpleistozänen Berliner Elbelaufs und stammt aus der Kiesgrube Fresdorfer Heide bei Potsdam (G. Engelhardt leg.).
Abb. 8: Schnittfläche eines Amethyst-Jaspis-Gesteins, Geröll aus dem Berliner Elbelauf (Kiesgrube Fresdorfer Heide, Slg. G. Engelhardt). Die untere Hälfte zeigt eine feine Bandtextur aus Quarz, Amethyst und rotbraunem bis gelbem Hornstein. Genieser 1955 bezeichnet diesen erzgebirgischen Gerölltyp als „Amethyst mit Karneol- und Jaspisbändern“.
Abb. 9: Typisch osterzgebirgische Paragenese, eine tektonische Gangbrekzie mit Amethyst und feinem Bandachat („Trümmerkristallquarz“). Polierte Schnittfläche eines Fundes aus der Kiesgrube Horstfelde südlich von Berlin (D. Lüttich leg.).
Abb. 10: Gleicher Stein, Nahaufnahme. Hellbrauner Bandachat durchzieht kristallinen Quarz und Amethyst.
Abb. 11: Osterzgebirgische „Kristallquarzbrekzie“ mit Amethyst, gelbem Hornstein (Jaspis) und braunen Gesteinsfragmenten. Geröll der Mulde aus der Kiesgrube Löbnitz in Sachsen, östlich von Bitterfeld.

Literatur

Genieser K 1955 Ehemalige Elbeläufe in der Lausitz. – Geologie, 4 (3): 223–279, Berlin.

Genieser K 1970 Über Quarze, Amethyste und verkieselte Fossilien. Versuch einer Deutung ihrer Häufung in den pliozänen bis alteiszeitlichen Flußablagerungen Nordwestdeutschlands und der angrenzenden Nie-derlande – Grondboor en Hamer 24 (2): 35-64, 6 Abb., 3 Tab., Oldenzaal.

Hacht U Von & Lierl H-J 1985 Amethyste und Bergkristalle als Geschiebe im nordischen Vereisungsgebiet – KLUG H (Hrsg.) Schriften des Naturwissenschaftlichen Vereins für Schleswig-Holstein 55: 81-95, 4 Taf., 1 Abb., Kiel (Lipsius & Tischer). [Geschiebekunde aktuell 2 (4): S. 75, 1986; TROPPENZ, Hamburg.]

Huisman H 1983 Amethistkwarts in een noordelijke zwerfsteen. – Grondboor en Hamer 37 (2): S. 60, 1 Abb., Oldenzaal.

Krueger H-H 1994 Die nordische Geröllgemeinschaft aus der Lausitz (Miozän) und deren Vergleich mit Sylt – Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1 (1): 84-89, Kleinmachnow.

Rhebergen F 2009 Ordovician sponges (Porifera) and other silicifications from Baltica in Neogene aund Pleistocene fluvial deposits of the Netherlands and northern Germany – Estonian Journal of Earth Sciences 58 (1): 24-37, 14 S/W-Abb., 1 Tab., Tallinn.

Torbohm M  2019 Gerölle des Berliner Elbelaufs aus der Umgebung von Berlin – 146 S., Eigenverlag.

Wilke R 1997 Die Mineralien und Fundstellen von Schweden – 200 S., 16 Farb-Taf., München (Christian Weise).

Aschentuff mit akkretionären Lapilli („vulkanischer Pisolith“)

Abb. 1: Aschentuff mit akkretionären Lapilli. Geschiebe aus der Kiesgrube Gusow in Brandenburg; leg. St. Schneider.

Vulkanite mit akkretionären („angewachsenen“) Lapilli sind als Geschiebefund ziemlich selten. Es handelt sich um feinkörnige bis dichte Gesteine und einer sehr hellen Verwitterungsrinde. Auf der Oberfläche sind rundliche bis elliptisch geformte Einschlüsse (Lapilli) erkennbar. Diese etwa erbsen- (lat. pisum Erbse) bis 1 cm großen Lapilli besitzen eine millimeterbreite und besonders feinkörnige Randzone, die als positives Relief hervortritt, weil sie der Verwitterung stärker widersteht (Abb. 1). Dies ist das akkretierte Aschenmaterial, das während der Flugphase der Lapilli konzentrisch angelagert wurde (s. u.).

Abb. 2: Nahaufnahme. Einige Lapilli zeigen hervorstehende Ränder und ausgewitterte „Kerne“.
Abb. 3: Rückseite des gleichen Steins. Die Lapilli besitzen eine feinkörnige Randzone und sind entweder heller oder dunkler getönt als die Grundmasse.

Unter den Geschiebefunden überwiegen Aschentuffe mit hell cremefarbener bis gelblich-brauner Verwitterungsrinde. Auf der Bruchfläche sind die Gesteine meist wesentlich dunkler getönt (beige, braun, grau) und können einen grünen Farbstich besitzen. Die Tuffmatrix enthält nur wenige und sehr kleine Feldspat-Einsprenglinge. Auch dunkle Minerale fehlen weitgehend. An manchen Funden lassen sich fein laminierte Aschenlagen beobachten (Abb. 12). Lapilli und Randzone können eine andere Färbung als die Tuffmatrix besitzen (Abb. 1 und 8). Abb. 6 zeigt einen Fund mit farblosen und transparenten Lapilli-Säumen, Abb. 9-12 und 17 zeigen Lapilli mit dunkleren Rändern. Der Gesteinstyp ist in Farbe und Erscheinungsbild variabel. Auch graue (Abb.4), rote (Abb. 13) oder bunte (Abb. 5) Varianten sind bekannt.

Die Bezeichnung „Aschentuff mit akkretionären Lapilli“ klingt etwas umständlich, beschreibt aber zutreffend die Eigenschaften des Gesteins. „Vulkanischer Pisolith“ ist nicht ganz korrekt, da Pisolithe Sedimentgesteine mit karbonatischen Pisoiden sind, also runden Gebilden aus konzentrisch angelagerten Mineralschichten, ähnlich den Ooiden. Die „vulkanischen Pisoide“ sind weder karbonatisch, noch besitzen sie einen mehrfach konzentrischen Aufbau. Häufig erkennt man nur einen Kern (Lapilli) und eine Hülle aus akkretierter Vulkanasche. Geschiebefunde sollten nicht pauschal als „Dala-Pisolith“ (Rudolph 2017) oder “Pisolithischer Dalarna-Porphyrtuffit“ (Zandstra 1988, 1999) bezeichnet werden, weil der Gesteinstyp auch in anderen Regionen vorkommt.

Entstehung

Lapillituffe mit akkretionären Lapilli entstehen bevorzugt in der Anfangs- oder Schlussphase vulkanischer Aktivität während phreatomagmatischer Eruptionen. Dies sind Ausbrüche, deren Explosivität durch die Anwesenheit größerer Mengen Wasser befördert wird. Verhältnismäßig „feuchter“ vulkanischer Auswurf (Asche und Lapilli) steigt zunächst in einer Eruptionssäule empor und kühlt sich ab. Dabei kommt es zu einer Kondensation von Wasser, das sich auf der Oberfläche mitgerissener Lapilli niederschlägt. Durch Adhäsionskräfte werden noch während der Flugphase feinste Aschenteile angezogen, die sich konzentrisch um die Lapilli anlagern (sog. Akkretion). Die weichen Lapilli fallen später zu Boden, wo sie meist geringmächtige Horizonte in feinkörnigen Vulkanaschen bilden. Ihre elliptische Form entsteht durch Kompaktion überlagernder Schichten. Akkretionäre Lapilli entstehen auch in „feuchten“ pyroklastischen Ascheströmen (surges). Solche Ablagerungen kann man im Gelände an Bruchstücken akkretionärer Lapilli („zerstörte Lapilli“) erkennen, die durch die hohe Dynamik unmittelbar nach ihrer Bildung wieder zerstört wurden.

Vorkommen

Der Gesteinstyp ist nicht als Leitgeschiebe geeignet, weil er Kleinstvorkommen bildet und in allen Vulkanitgebieten auftreten kann. Aus Dalarna sind ein anstehendes Vorkommen bei Mora sowie Funde von Nahgeschieben bekannt (Lundqvist 1968: 112-113, s. a. skan-kristallin.de). Die bunten Aschentuffe von Idkerberget (Dalarna) enthalten Horizonte mit akkretionären Lapilli (zwerfsteenweb.nl). Persson 1985: 46 beschreibt einen akkretionären Lapillituff aus Småland (Lönneberga-Silverdalen, Abb. 14-18). Im svekofennischen Grundgebirge (Bergslagen, Dannemora, Arvidsjaur?) gibt es kaum deformierte akkretionäre Lapillituffe (Abb. in Allen et al 2008: 28; Lundström 1995: 92; Stephens et al 2009: 62). Mit weiteren, bisher unbekannten Vorkommen ist zu rechnen. In Gebieten mit gemischten Geschiebe-Geröll-Gemeinschaften (z. B. im Berliner Elbelauf) besteht theoretisch die Möglichkeit von Funden akkretionärer Lapillituffe als „südliches Geröll“, z. B aus dem Döhlener Becken (s. Reichel & Schauer 2006).

Abb. 4: Akkretionäre Lapilli mit dunkelgrauen Rändern in einem grauen Aschentuff. Nahgeschiebe aus Dalarna, nordwestlich Heden, westlich von Orsa, Sgl. Pittermann. Weitere Bilder auf skan-kristallin.de.
Abb. 5: Aschentuff von Idkerberget mit grünen akkretionären Lapilli. Nahgeschiebe von Ryssa, südlich von Mora in Mittelschweden (Bild aus zwerfsteenweb.nl). Auf der gleichen Website findet sich eine Anstehendprobe einer Hälleflinta von Dannemora (Uppland) mit akkretionären Lapilli (?).

Geschiebefunde

Abb. 6-8 zeigt einen Abschlag von einem größeren Gesteinsblock aus dem Tagebau Jänschwalde in der Niederlausitz (F. Mädler leg.) Das Geschiebe wird von Kottner 2005 beschrieben. Eine Dünnschliffuntersuchung ergab, dass die Matrix Entglasungserscheinungen aufweist und im Wesentlichen aus Quarz und Feldspat besteht. Kleine weiße Einsprenglinge wurden als Feldspat der Plagioklas-Reihe identifiziert. Daneben fanden sich kleine Quarze und Spuren nicht näher bestimmbarer dunkler Minerale.

Abb. 6: Außenseite des Geschiebes. Ausgewitterte Lapilli mit feinkörniger und dichter Randzone aus akkretierter Vulkanasche.
Abb. 7: Gleicher Stein, Aufnahme einer Bruchfläche unter Wasser.
Abb. 8: Nahaufnahme; cremefarbene und grünlich getönte Lapilli in einer hellbraunen Tuffmatrix.
Abb. 9: Akkretionäre Lapilli mit violetter Randzone in einem hellen Aschentuff (Kiesgrube Fresdorfer Heide bei Potsdam, G. Engelhardt leg.).
Abb. 10: Gleicher Stein, polierte Schnittfläche. Grünlich-brauner Vulkanit mit dichter Grundmasse und grünen Lapilli mit rotbraunen Rändern.
Abb. 11: Nahaufnahme.
Abb. 12: Dichter Vulkanit mit fein laminierten Aschenlagen, überlagert von einem schmalen Horizont mit akkretionären Lapilli (Fundort: Krumbeck/Prignitz, D. Schmälzle leg.).
Abb. 13: Roter Aschentuff mit dichter Grundmasse und akkretionären Lapilli (Fundort: Prignitz, D. Schmälzle leg.).

Anstehendproben aus Småland

Auf einer gerodeten Waldfläche in der Nähe von Silverdalen (Småland) fand sich nach einer Ortsangabe von Persson 1985: 46 („700 m südsüdöstlich von Lönneberga-Station“) zunächst ein großes Nahgeschiebe mit akkretionären Lapilli, später auch das anstehende Vorkommen.

Abb. 14: Aschentuff mit akkretionären Lapilli, Nahgeschiebe von Silverdalen.
Abb. 15: Detailaufnahme der stark verwitterten Gesteinsoberfläche. Die Pfeile deuten auf einzelne Lapilli mit dichter Grundmasse und einer hellen Randzone.
Abb. 16: Der Aufschluss mit anstehendem Lapillituff misst gerade mal einen Quadratmeter (Koordinaten WGS84: 57.54450, 15.72483). Das Gestein könnte in pyroklastischen Glutwolken (surges) entstanden sein. Dafür sprechen Funde von unvollständigen („zerstörten“) Lapilli und Porphyre mit eutaxitischem Gefüge (Ignimbrite) in unmittelbarer Nachbarschaft.
Abb. 17: Anstehendprobe mit angewitterter Oberfläche, Aufnahme unter Wasser. Grundmasse und Lapilli sind dicht und besitzen eine ähnliche Tönung. Die Umrisse der teils unregelmäßig geformten Lapilli deuten sich durch eine rötliche Randzone an.
Abb. 18: Detailaufnahme einer polierten Schnittfläche; grünlich-braune Aschenmatrix und Lapilli mit rotbraunen Rändern.

Literatur

Allen R, Ripa M, Jansson N 2008 Palaeoproterozoic volcanic- and limestonehosted Zn-Pb-Ag-(Cu-Au) massive sulphide deposits and Fe oxide deposits in Bergslagen, Sweden – Exkursionsskript 33. IGC excursion No 12, August 14 – 20, 2008; 84 S.

Kottner J 2005 Ein Tuff mit akkretionären Lapilli als Geschiebe – Geschiebekunde aktuell 21 (1): 25-28, 1 Taf., Hamburg / Greifswald.

Lundqvist T 1968 Description to Petrological Map of the Los-Hamra-Region – Sveriges Geologiska Undersökning, Ba 23, Uppsala.

Lundström I 1985 Beskrivning till berggrundskartorna Lindesberg NV – Sveriges Geologiska Undersökning (Af) 140 – 131 S., 32 Abb., 21 Tab., 6 Ktn., Uppsala.

Lundström I 1995 Beskrivning till berggrundskartorna 1 : 50000 – Filipstad SO och NO – Sveriges Geologiska Undersökning (Af) 177 – (Af) 185: 218 S., 81 Abb., 13 Tab., 6 Ktn. als Anl., Uppsala.

Persson L 1985 Beskrivning till berggrundskartorna 1 : 50000 – Vetlanda NV och NO – Sveriges Geologiska Undersökning (Af): 138 S., 65 Abb., 30 Tab., Uppsala.

Reichel & Schauer 2006 Das Döhlener Becken bei Dresden – Geologie und Bergbau. – Bergbau in Sachsen 12, 384 S., Herausgeber: Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie (LfUG), Freiberg/Sachsen.

Rudolph F 2017 Das große Buch der Strandsteine – 320 S., zahlr. Abb., Kiel/Hamburg (Wachholz-Verlag – Murmann Publishers).

Stephens MB, Ripa M, Lundström I, Persson L, Bergman T, Ahl M, Wahlgren C-H, Persson P-O, Wickström L 2009 Synthesis of the bedrock geology in the Bergslagen region, Fennoscandian Shield, south-central Sweden – Sveriges geologiska undersökning, Ba 58, 264 S.

Zandstra J G 1988 Noordelijke Kristallijne Gidsgesteenten ; Een beschrijving van ruim tweehonderd gesteentetypen (zwerfstenen) uit Fennoscandinavië – XIII+469 S., 118 Abb., 51 Zeichnungen, XXXII farbige Abb., 43 Tab., 1 sep. Kte., Leiden etc.(Brill).

Kallberget-Porphyr

Der Kallberget-Porphyr stammt aus dem südwestlichen Teil des Porphyrgebietes in Dalarna. Dort kommt er in enger Nachbarschaft mit dem Heden-Porphyr vor, ohne dass es Übergänge zwischen diesen beiden Porphyrtypen zu geben scheint (Hjelmqvist 1982). Beide Gesteine sind als Geschiebe etwas seltener zu finden als andere Dala-Porphyre. In saalezeitlichen Ablagerungen kann der Kallberget-Porphyr aber manchmal gehäuft beobachtet werden.

Abb. 1: Kallberget-Porphyr, typische Variante mit heller Grundmasse und rotvioletten Alkalifeldspat-Einsprenglingen. Loser Stein aus der Feldmark bei Kolborn (Wendland/ Niedersachsen).

Der Porphyr ist als Leitgeschiebe geeignet und zeigt ein charakteristisches Verwitterungsverhalten. Während die Grundmasse sehr hell werden kann, behalten die Alkalifeldspat-Einsprenglinge ihre kräftige Färbung. Geschiebe des Kallberget-Porphyrs fallen daher durch ihr kontrastreiches Gefüge auf. Die Gesamtfarbe des Gesteins ist grauviolett, braunrot oder rotviolett. In einer feinkörnigen bis dichten und hellen (grauen, rotgrauen oder violettgrauen) Grundmasse liegen zahlreiche Alkalifeldspat-Einsprenglinge von kräftig rotvioletter, roter oder rotbrauner Farbe. Sie besitzen eine Größe von 1-3 mm, maximal 5 mm und zeigen nahezu rechteckige bis abgerundete oder unregelmäßige Formen. Dazu kommen wenige, meist glasklare und 1-2 mm große Quarzkörner von eckiger oder abgerundeter Gestalt. Gelegentlich findet sich auch ein einzelnes helles Feldspatkorn (Plagioklas).

Abb. 2: Gleicher Stein, Detailaufnahme der verwitterten Oberfläche.
Abb. 3: Gleicher Stein, nasse Oberfläche. Deutlich sind nun die glasklaren und eckigen bis runden Quarzeinsprenglinge zu erkennen.

Die Grundmasse kann homogen oder schlierig sein, manchmal sind hellere Streifen und Flasern zu erkennen. Der Kallberget-Porphyr bildet auch Geschiebe, an denen der Kontrast zwischen Grundmasse und Alkalifeldspat-Einsprenglingen weniger deutlich ausgeprägt ist (z. B. abgerollte Strandgerölle), ansonsten aber die gleichen petrographischen Merkmale zu beobachten sind.

Abb. 4: Kallberget-Porphyr mit fluidaler Grundmasse. Geschiebe aus der Kiesgrube Ruhlsdorf bei Bernau (Brandenburg).

Nach der Beschreibung von Anstehendproben (Hjelmqvist 1982) schwankt der Anteil an Alkalifeldspat zwischen 20 und 30%. Quarz ist mit 4-9 % enthalten. Die eckigen bis abgerundeten Quarzkörner sind immer hell, manchmal glasklar, manchmal milchig. An ihnen lässt sich mit der Lupe häufig magmatische Korrosion beobachten in Form von Einbuchtungen, die mit Grundmasse gefüllt sind. Einzelne Körner von Plagioklas (ca. 1 %) sind auf der Bruchfläche hellgrau oder graugrün gefärbt. Die Gesamtfarbe der Porphyrvarianten auf der Bruchfläche ist braunrot, lilabraun, lilarot oder rot. Dunkle Minerale kommen nur untergeordnet vor. An der Grenze zu jüngeren Graniten kommen auch deformierte (gneisige) Varianten des Kallberget-Porphyrs vor.

Neben dem Kallberget-Porphyr dürfte es eine Reihe weiterer Vorkommen mit graulila Porphyren geben (s. a. Abb. 21-24). Nach Zandstra 1988: 256 ähneln violette Idre-Porphyre mit kleineren Einsprenglingen sehr stark den Porphyren des SW-Porphyrgürtels in Dalarna. Daneben gibt es einen einsprenglingsarmen grauvioletten Dala-Porphyr, der aber keine Quarzeinsprenglinge enthält.

Abb. 5: Kallberget-Porphyr, rötlich-braune Variante. Kiesgrube Kröte (Wendland/Niedersachsen).
Abb. 6: Nahaufnahme der trockenen Oberfläche.
Abb. 7: Nahaufnahme der nassen Oberfläche.
Abb. 8: Kallberget-Porphyr, Kiesgrube Ladeburg bei Bernau.
Abb. 9: Kallberget-Porphyr, Abschlag von einem größeren Geschiebe aus Papproth (Tagebau Welzow-Süd, Niederlausitz).
Abb. 10: Gleicher Stein, Detailansicht des Gefüges, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 11: Kallberget-Porphyr, Kiesgrube Horstfelde bei Berlin.
Abb. 12: Gleicher Stein, nasse Oberfläche.
Abb. 13: Fluidaler (oder leicht deformierter?) Kallberget-Porphyr.
Abb. 14: Nahaufnahme. Die Feldspäte zeigen parallele Bruchlinien und sind wie eine Zieharmonika in die Länge gezogen.
Abb. 15: In den saalezeitlichen Ablagerungen der Kiesgrube Horstfelde südlich von Berlin kann der Kallberget-Porphyr nicht selten angetroffen werden. Die untere Reihe zeigt zwei typische Vertreter; oben links ein fluidaler Porphyr mit vielen Quarzeinsprenglingen, oben rechts ein sehr einsprenglingsreicher grauvioletter Porphyr mit einer grünlichen Grundmasse (beide keine Kallberget-Porphyre gemäß den oben beschriebenen Eigenschaften).
Abb. 16: Kallberget-Porphyr aus Abb. 15 unten links, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 17: Kallberget-Porphyr, Aufnahme unter Wasser (Kiesgrube Horstfelde).
Abb. 18: Kallberget-Porphyr mit kontrastarmen Gefüge aus roter Grundmasse und violettroten Feldspat-Einsprenglingen (Kiesgrube Penkun in Ostbrandenburg).
Abb. 19: Gleicher Stein, Detailaufnahme der nassen Oberfläche.
Abb. 20: Kallberget-Porphyr mit fluidaler Grundmasse, Aufnahme unter Wasser (Kiesgrube Thunpadel, Wendland, Niedersachsen).
Abb. 21: Rötlich-violetter Quarzporphyr, Strandgeröll von Hökholz (Schleswig-Holstein).
Abb. 22: Nahaufnahme der nassen Geschiebeoberfläche. Der rote Porphyr zeigt einige Übereinstimmungen mit dem Kallberget-Porphyr, enthält aber verhältnismäßig viele Quarzeinsprenglinge.
Abb. 23: Grauvioletter Rhyolith mit einigen dunkelvioletten Feldspat-Einsprenglingen und Blauquarz; kein Kallberget-Porphyr gemäß der obigen Beschreibung (Kiesgrube Kröte, Wendland, Niedersachsen).
Abb. 24: Gleicher Stein, Detailaufnahme einer frischen Bruchfläche unter Wasser.

Literatur

Hjelmqvist S 1982 The Porphyries of Dalarna, Central Sweden, Uppsala 1982, SGU Serie C Nr. 782.

Zandstra J G 1988 Noordelijke Kristallijne Gidsgesteenten ; Een beschrijving van ruim tweehonderd gesteentetypen (zwerfstenen) uit Fennoscandinavië – XIII+469 S., 118 Abb., 51 Zeichnungen, XXXII farbige Abb., 43 Tab., 1 sep. Kte., Leiden etc.(Brill).