Basaltische Mandelsteine

  1. Allgemeines
  2. Vorkommen und Anstehendproben
  3. Geschiebetypen
    3.1. Ostsee-Melaphyr-Mandelstein
    3.2. Spilit-Mandelstein
    3.3. Prehnit-Mandelstein
  4. Literatur

Siehe auch achatführende Basaltmandelsteine und basaltische Brekzien.

Als Mandeln werden rundliche, mit hydrothermalen Mineralneubildungen verfüllte Blasenhohlräume in Vulkaniten bezeichnet. Man spricht auch von einem Mandelstein- oder amygdaloidem Gefüge (von amygda griech. Mandel). Nur teilweise mit Mineralen verfüllte Hohlräume nennt man Drusen. Mandelsteingefüge kann in allen Arten von Vulkaniten auftreten. Als Geschiebe findet es sich besonders häufig in basaltischen Gesteinen, darüber hinaus auch im Ostsee-Syenitporphyr, Rhombenporphyr oder Schonen-Lamprophyr.

Attraktiv sind basaltische Mandelstein-Geschiebe mit entsprechendem Farbkontrast zwischen Grundmasse und Mandeln. Die vergleichsweise schweren Gesteine bestehen aus einer feinkörnigen und grauen, rotbraunen, grünen oder violett gefärbten Grundmasse. Mit weißen, schwarzen, grünen oder roten Sekundärmineralen verfüllte Mandeln weisen runde, gelegentlich auch längliche, schlauchförmige oder verzweigte Formen auf. Darüber hinaus können Feldspat-Einsprenglinge von weißer, roter oder grüner Farbe enthalten sein.

Abb. 1: Violettgrauer basaltischer Mandelstein mit weißen Calcit-Mandeln; Geschiebe von Fehmarn.
Abb. 2: Violettgrauer basaltischer Mandelstein mit runden Mandeln und weißen bis grünlichen Feldspat-Einsprenglingen (eckig). Strandgeröll von Steinbeck/Klütz, Aufnahme unter Wasser.

Beim Aufstieg vulkanischer Schmelzen werden gelöste Gase durch Druckentlastung in Form von Blasen freigesetzt. Neigen Schmelzen quarzreicher Gesteine zum „Aufschäumen“ (Bims), bilden sich in niedrig viskosen und quarzarmen (z. B. basaltischen) Schmelzen einzelne und mehr oder weniger voneinander abgegrenzte Blasenhohlräume. Eine hydrothermale Überprägung der Gesteine und die damit verbundene Ausscheidung von Mineralen in Blasenhohlräumen erfolgt in den oberen Bereichen der Erdkruste oder an der Erdoberfläche, und zwar überall dort, wo ausreichend Wasser zur Verfügung steht: bei submarinen Eruptionen, bei der Interaktion von „trockenen“ basaltischen Schmelzen mit wässrigen Fluiden oder einer hydrothermalen Überprägung der Vulkanite nach ihrer Ablagerung.

Abb. 3: Rezentes Beispiel der Blasenbildung in einem Alkalibasalt. In der äußeren und kühleren Zone des Lavaergusses kommt es zur Entgasung und Bildung eines Blasenzuges, während in der heißeren Zone nur wenige, durch die anhaltende Bewegung der Lava ausgelängte Blasen erkennbar sind. Bildbreite 30 cm; La Gomera/Kanarische Inseln/Spanien.
Abb. 4: Blasenreiche Partie mit weißen Mandeln in einem grünlichgrauen basaltischen Gestein. Geschiebe aus der Kiesgrube Buchholz bei Prenzlau.

Durch hydrothermale Überprägung verändert sich der Mineralbestand basaltischer Gesteine. Die gewöhnlich dunkelgraue Grundmasse nimmt durch die Neubildung von Chloritmineralen, Epidot oder Amphibol (Aktinolith) eine grüne Färbung an. Rote oder grauviolette Farben sind auf Ausscheidungen von Hämatit zurückzuführen. Auch Magnetit – in vielen basaltischen Gesteinen mit einem Handmagneten nachweisbar – wird oxidiert und ist in den meisten Mandelsteinen nicht mehr enthalten. Der Vorgang der „Vergrünung“ basaltischer Gesteine (Grünstein) erfolgt unter niedrig metamorphen Bedingungen der Subgrünschiefer- oder Grünschieferfazies unter Mitwirkung metasomatischer Prozesse.

Die meist feinkörnigen Mandeln können aus einem einzigen Mineral oder einem Mineralgemisch bestehen. Nicht selten lässt sich eine konzentrische und schichtige Mineralabfolge beobachten. Während die Bildung von Quarz, Chalcedon, Achat, Jaspis, Calcit und Chlorit an keine speziellen Bedingungen geknüpft ist, sind faziesspezifische Minerale (z. B. Pumpellyit) nur mikroskopisch bestimmbar. Als Ausnahme mag Prehnit gelten, der unter günstigen Umständen auch von Hand erkennbar ist (s. u. Prehnit-Mandelstein, Abb. 34-37).

Weiße Mandeln bestehen aus Quarz, Chalcedon (massig, häufig bläulich, Abb. 13) oder Karbonaten (Calcit). Calcit ist mittels Säuretest nachweisbar, größere Kristalle zeigen gelegentlich eine deutliche Zwillingsstreifung parallel zur Spaltbarkeit (Abb. 12). Ebenfalls farblos sind Zeolithe (z. B. Natrolith). Sie reagieren nicht auf HCl und sind im Unterschied zu Quarz und Chalcedon mit dem Messer ritzbar. Weißer, roter oder orangefarbener Achat ist an seiner charakteristischen Bandtextur erkennbar (Abb. 14; siehe auch Abschnitt achatführende Basalt-Mandelsteine).

Grüne bis schwarzgrüne Farben weisen auf Minerale der Chloritgruppe hin. In Frage kommen auch Prehnit (blassgrün), Klinozoisit sowie Aktinolith, der bereits unter den Bedingungen der Grünschieferfazies entstehen kann. Ein Hinweis auf Epidot sind feinkörnige und apfelgrüne Pigmente. Gegebenfalls enthaltene Feldspat-Einsprenglinge (Plagioklas) können durch hydrothermale Alteration stark verändert sein. Neben der Umwandlung in Serizit (feinste Schüppchen von Hellglimmer) sind „vergrünte“ Plagioklase, mitunter auch hellgrüne „prehnitisierte“ Plagioklase zu beobachten (Abb. 38).

Abb. 5: Helle Mandel mit unregelmäßigem Umriss in einem grauen Basaltmandelstein. Gekritztes Geschiebe aus der Kiesgrube Althüttendorf (Brandenburg), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 6: Nahaufnahme; die Mandel weist eine zonierte Mineralabfolge auf.
Abb. 7: Rotbrauner Mandelstein mit weißen, roten und schwarzen Mandeln; Kiesgrube Hohensaaten (Brandenburg).
Abb. 8: Grünlichbrauner Mandelstein mit grünen, teilweise zonierten Mandeln; Altenteil (Fehmarn).
Abb. 9: Grauer Mandelstein mit Feldspat-Einsprenglingen. Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg (Brandenburg).
Abb. 10: Gleicher Stein, Nahaufnahme; kleine schwarze Mandeln mit hellem Saum.
Abb. 11: Grünlichgrauer Mandelstein; Geschiebe von Hohenfelde, östlich von Kiel.
Abb. 12: Nahaufnahme; weißer Calcit ist bereits an seiner charakteristischen Zwillingsstreifung erkennbar.
Abb. 13: Polierte Schnittfläche eines basaltischen Mandelsteins mit bläulichem und massigem Chalcedon; Strand bei Misdroy (Polen).
Abb. 14: Roter Bandachat in einem grünen Mandelstein. Polierte Schnittfläche eines Geschiebes aus der Kiesgrube Penkun (Vorpommern).
Abb. 15: Beim Aufspalten dieses Mandelsteins präparierten sich ganze schwarze Mandeln heraus, die offenbar härter als das umgebende Gestein sind. Kiesgrube Hoppegarten, leg. G. Ramm.
Abb. 16: Nahaufnahme; die Außenseite der Mandeln weist konkave Vertiefungen auf, die wahrscheinlich auf Alterungsvorgänge der dunklen Minerale (Chlorit o. ä.) durch Wasserabgabe zurückzuführen sind.
Abb. 17: Rhombenporphyr-Lava mit weißen Calcit-Mandeln; Geschiebe von Hökholz bei Eckernförde.

2. Vorkommen und Anstehendproben

Im Vergleich zur Vielfalt an Geschiebefunden basaltischer Mandelsteine sind bisher nur wenige, zudem kleine anstehende Vorkommen bekannt. Gehäufte Geschiebefunde auf Gotland deuten auf ein größeres Vorkommen südlich von Stockholm am Grund der Ostsee hin (Abb. 18, s. a. skan-kristallin.de). Von dort stammt vermutlich ein großer Teil des Geschiebetyps „Ostsee-Melaphyr-Mandelstein“.

Abb. 18: Geschiebe von Gotland. Links oben ein basaltischer Mandelstein, links unten ein Brauner Ostsee-Quarzporphyr. Beide Gesteinstypen kommen auf Gotland häufig vor. Foto: G. Engelhardt.

Basaltische Mandelsteine mit schwarzen Mandeln sind vom Öje-Diabas in Dalarna bekannt (s. skan-kristallin.de). Der Öje-Diabas durchdringt den Dala-Sandstein in Form von Gängen und Sills. Ähnliche Gesteine sind auch innerhalb der anderen großen jotnischen Sandstein-Vorkommen zu erwarten.

Im Karbon und Perm wurden paläozoische Sedimentgesteine und das kristalline Grundgebirge in Schonen von Gängen basischer Gesteine durchschlagen. Teilweise unterlagen diese einer intensiven hydrothermalen Alteration. Ein Beispiel ist der Frualid-Mandelstein, der östlich von Övedkloster als steiler Bergrücken aufgeschlossen ist (Abb. 19).

Abb. 19: Frualid-Mandelstein, Anstehendprobe, Aufnahme unter Wasser.

Ein winziges Vorkommen mit metamorph überprägten, etwa 1,7 Ga alten basaltischen Mandelsteinen ist aus Småland bekannt (Ortsausgang von Nässja).

Abb. 20: Grauer basaltischer Mandelstein von Nässja (Småland); die weißen Mandeln wurden durch metamorphe Überprägung ausgelängt.

3. Geschiebetypen

3.1. Ostsee-Melaphyr-Mandelstein

Melaphyr ist eine veraltete Bezeichnung für Basalte von mindestens paläozoischem Alter (heutige Bezeichnung: Paläo-Basalt). Der Geschiebetyp ist häufig zu finden und besitzt eine violettgraue bis rötliche Grundmasse und Mandeln mit Calcit, Quarz oder grünen Mineralen (Chlorit). Die Namensgebung bezieht sich auf ein größeres Vorkommen, das südlich von Stockholm am Grund der Ostsee vermutet wird (siehe z. B. RUDOLPH 2017: 154).

Abb. 21: Basaltischer Mandelstein („Ostsee-Melaphyr-Mandelstein“). Geschiebe von Altenteil (Fehmarn), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 22: Nahaufnahme; rotbraune bis rote Grundmasse mit Ausscheidungen von Hämatit und grünen (chloritisierten) Partien. Die Mandeln bestehen aus Calcit.
3.2. Spilit-Mandelstein

Spilite sind basaltische Gesteine, die an einem aktiven Plattenrand in einer ozeanischen Riftzone entstehen und unter niedrig metamorphen Bedingungen unter Mitwirkung metasomatischer Prozesse verändert wurden (sog. Ozeanboden-Metamorphose). Ohne den geologischen Kontext im Anstehenden sind Spilite nicht von vergrünten Basalten mit einer anderen Entstehungsgeschichte unterscheidbar.

Abb. 23: Graugrüner Mandelstein, durchsetzt mit zahlreichen schwarzgrünen Mandeln; Geschiebe von Misdroy (Polen).
Abb. 24: Grüner Mandelstein mit überwiegend dunklen Mandeln; Kiesgrube Althüttendorf (Brandenburg).
Abb. 25: Grüner Mandelstein mit weißen Mandelfüllungen und roten Hämatit-Ausscheidungen. Polierte Schnittfläche, Geschiebe aus der Kiesgrube Penkun (Vorpommern).
Abb. 26: Nahaufnahme. Die intensive Grünfärbung der Grundmasse weist auf eine nahezu vollständige Umwandlung der primären Mineralbestandteile (Pyroxen, Plagioklas) in Chlorit, Epidot o. ä. hin.
Abb. 27: Grüner Mandelstein mit roten Feldspat-Einsprenglingen; polierte Schnittfläche eines Geschiebes aus der Kiesgrube Teschendorf bei Oranienburg (Brandenburg).
Abb. 28: Nahaufnahme; zonierte Mandeln mit verschiedenen Mineralisationen. Helle Reaktionshöfe um die Mandeln lassen auf eine stoffliche Interaktion zwischen Grundmasse und Mandeln während oder nach der Bildung von Sekundärmineralen schließen.
Abb. 29: Einige der helleren Mandeln enthalten Chalcedon.
Abb. 30: Grüner Mandelstein mit hellroten Mandeln sowie grünen und stark alterierten Plagioklas-Einsprenglingen. Strandgeröll von Misdroy (Polen).
Abb. 31: Gleicher Stein, Nahaufnahme.
Abb. 32: Grünlichgrauer Mandelstein mit dunklen Mandeln. Eine einzelne Mandel ist mit bläulichem Chalcedon gefüllt. FO: Strand von Misdroy (Polen).
3.3. Prehnit-Mandelstein

Prehnit entsteht unter niedrigmetamorphen Bedingungen (Subgrünschieferfazies, sog. Prehnit-Pumpellyit-Fazies). ESKOLA 1933, 1934 beschreibt Geschiebefunde eines Mandelsteintyps aus Ostpreussen und Litauen, der Mandeln aus Prehnit, bisweilen auch „prehnitisierte“ Plagioklas-Einsprenglinge enthält. Ein anstehendes Vorkommen ist nicht bekannt und wird am Grund der Ostsee vermutet.

Nur Mandelstein-Gesteine mit blassgrünem Prehnit sind mit einiger Wahrscheinlichkeit erkennbar. Das Mineral kann auch farblos, weiß, grau, gelblich, rosa oder dunkelgrün gefärbt sein. Charakteristisch sind kugelige bis halbkugelige Aggregate mit einem radialstrahligen oder fächerförmigen Aufbau. Der zentrale Teil kann aus Quarz bestehen. Diese sog. „Prehnit-Sonnen“ lassen sich am besten auf einer Bruchfläche beobachten. Häufiger findet sich Prehnit aber in Gestalt einer körnigen und kristallinen Masse. Das durchsichtige bis durchscheinende hellgrüne Mineral besitzt Glasglanz und ist mit Quarz, Calcit und/oder etwas apfelgrünem Epidot vergesellschaftet. Die feinkörnige und dunkelrotbraune Grundmasse des Prehnit-Mandelsteins enthält gelegentlich zahlreiche und sehr kleine Plagioklasleisten. Größere Plagioklas-Einsprenglinge können ebenfalls in hellgrünen Prehnit umgewandelt sein (Pseudomorphosen von Prehnit nach Plagioklas).

Abb. 33: Hellgrüner Prehnit aus Namibia in radialstrahliger Ausbildung („Prehnit-Sonne“); Slg. E. Figaj.
Abb. 34: Prehnit-Mandelstein mit rotbrauner Grundmasse. FO: Preschen, Warthe-Grundmoräne, leg. F. Mädler.
Abb. 35: Nahaufnahme der Bruchfläche; massiger Prehnit, teilweise mit Calcit im Kern der Mandeln.
Abb. 36: Gleicher Stein, Nahaufnahme unter Wasser. Die Mandeln sind von einem Rand aus gelbgrünem Epidot umgeben.
Abb. 37: Prehnit-Diabasmandelstein; Niederfinow, leg. Müldner 1958. Geschiebesammlung der BGR in Berlin-Spandau.
Abb. 38: Stark alterierter Basaltmandelstein mit „prehnitisierten“ Feldspat-Einsprenglingen. Aufnahme unter Wasser; Kiesgrube Hohensaaten (Brandenburg).
Abb. 39: Gleicher Stein, polierte Schnittfläche.

4. Literatur

ESKOLA P 1933 Tausend Geschiebe aus Lettland – Annales Academiae Scientiarum Fennicae (A) 39 (5): 1-41, 9 Abb., 2 Tab., Helsinki.

ESKOLA P 1934 Prehnite amygdaloid from the bottom of the Baltic. – Bulletin de la Commission géologique de Finlande 17 (104) und Comptes Rendus de la Société géologique de Finlande 8 (8): 132-143, 7 Abb., Helsinki.

RUDOLPH F 2017 Das große Buch der Strandsteine – Wachholtz-Verlag – Murmann Publishers, Kiel/Hamburg.

VINX R 2011 Gesteinsbestimmung im Gelände – 480 S., 418 Abb., 3. Auflage Spekrum Akademischer Verlag Heidelberg.