Sörmland-Gneis

Abb. 1: Paragneis vom Sörmland-Typ. Aussichtspunkt Grießen am Tagebau Jänschwalde, Niederlausitz; Breite des Geschiebes ca. 1 m.
  1. Beschreibung
  2. Entstehung und Herkunft
  3. Anstehender Sörmlandgneis
  4. Weitere Paragneise aus Sörmland
  5. Cordieritgneis von Flen
  6. Geschiebefunde vom Typ Sörmland
  7. Granat-Cordierit-Sillimanit-Paragneis
  8. Verzeichnis der Lokalitäten
  9. Literatur

In ostschwedischen Geschiebegesellschaften finden sich regelmäßig größere Blöcke von Metamorphiten, die als Gneise vom Sörmland-Typ bezeichnet werden. Der Geschiebetyp ist ein grauer migmatitischer Paragneis mit großen Granat-Porphyroblasten und größeren Mengen an graublauem Cordierit. Optional kann auch Sillimanit enthalten sein. Solche Paragneise sind anstehend aus dem Sörmlandbecken bekannt. Ob der Gesteinstyp als Leitgeschiebe geeignet ist, bleibt zunächst offen, da sein Verbreitungsgebiet in Sörmland recht groß, zudem die Frage nach weiteren möglichen Heimatgebieten dieser Granat-Cordierit-Gneise nicht hinreichend beantwortet ist.

Abb. 2: Gleicher Stein, Nahaufnahme. Graue und feinkörnige Gneispartien wechseln sich mit linsenförmigen Leukosomen aus Quarz und Feldspat ab. Das Gestein enthält große Mengen von hellrotem Granat.
Abb. 3: Gleicher Stein, Nahaufnahme (Bildbreite 10 cm). Ein grobkörniges Leukosom enthält neben Granat- und Feldspat-Körnern auch graublauen Cordierit.

1. Beschreibung

Die migmatitischen Gneise vom Sörmland-Typ enthalten helle, häufig linsenförmige Partien mit einem grobkörnigen Gefüge aus Quarz und Feldspat (Leukosom), umgeben von dunklen feinkörnigen und glimmerreichen Bereichen (Melanosom bzw. Restit). Auch hellgraue Partien des gneisigen Ausgangsgesteins (Paläosom) sind meist erkennbar. Als Geschiebe finden sich sowohl Adergneise mit hellen und dunklen Partien, als auch stärker deformierte Gneise/Migmatite, in denen die Adertextur nur noch ansatzweise erkennbar ist. Die feinkörnigen und dunklen Partien des Paläosoms bestehen aus Biotit, Quarz und Feldspat mit einem Biotit-Anteil von 40-70%.

Hellroter bis rotvioletter Granat bildet Porphyroklasten, entweder unregelmäßig geformte Partien, aber auch kompakte runde Aggregate mit einem Durchmesser bis 5 cm. Diese sind ungleichmäßig im Gestein verteilt und durch Kataklase zerbrochen. In den Porphyroklasten können Einlagerungen grüner Minerale vorkommen (z. B. Chlorit).

Neben Granat ist reichlich Cordierit enthalten, sowohl in den feinkörnigen, dunklen und biotitreichen Bereichen (Matrix aus Biotit, Quarz und Feldspat), als auch „schwimmend“ in den Leukosomen. Cordierit ist grau, idealerweise bläulich-grau getönt und – im Gegensatz zu den quarzhaltigen Partien – von dunklen Glimmerplättchen durchsetzt. Das Erkennen von Cordierit in Metamorphiten setzt einige Übung voraus, s. kristallin.de. Abb. 13-15 zeigt sehr schön das Erscheinungsbild von Cordierit in einem Cordierit-Gneis.

Optional kann Sillimanit enthalten sein, entweder fein verteilt und makroskopisch kaum erkennbar oder in Form weißer bis silbrig-grauer und feinfaseriger Aggregate. Ein sillimanitreicher Geschiebetyp (Granat-Cordierit-Sillimanit-Gneis) wird weiter unten separat vorgestellt.

Gemäß den international empfohlenen Nomenklaturregeln lassen sich Metamorphite nach Textur-Merkmalen, Mineralbestand oder dem Ausgangsgestein benennen (FETTES & DESMONS 2007). Für unseren Geschiebetyp ergeben sich daher mehrere mögliche Bezeichnungen: „Migmatischer Paragneis“ (Textur), „Granat-Cordierit-Gneis“ (Mineralbestand) oder auch „Meta-Grauwacke“ (mögliches Ausgangsgestein). Daraus lässt sich das Wort-Ungetüm „migmatitischer Granat-Cordierit-Paragneis vom Sörmland-Typ“ zusammensetzen, eine präzise, aber unhandliche Bezeichnung. In Schweden heißt das Gestein (zusammen mit ähnlichen Metasedimenten ohne Granat und Cordierit) schlicht „Sörmland-Adergneis“. Der Gesteinstyp wird in VINX 2016: 118-120 beschrieben. Siehe auch MÖLLER & APPEL 2016, ALTENBURG 2011. HESEMANN 1975: 21 und ZANDSTRA 1988: 204 erwähnen das Gestein nur kurz, SMED P & EHLERS J 2002 führt es gar nicht auf.

2. Entstehung und Herkunft

Das Sörmland-Becken ist ein Teil des svekofennischen Orogens, das sich ungefähr in einem Dreieck zwischen den Städten Stockholm, Västerås und Norrköping erstreckt. In diesem Gebiet finden sich überwiegend graue Metasedimente (Paragneise), hervorgegangen aus Grauwacken und tonigen Sedimenten, die vor etwa 1,9 Ga in einem Meeresbecken zwischen einem Inselbogen und einem Kontinent abgelagert wurden. Während der Akkretion des Inselbogens vor etwa 1,77-1,83 Ga erfolgte die Subduktion und Metamorphose der Sedimente in einer Tiefe von etwa 10-20 km (Andersson 1991). Gleichzeitig kam es zum Aufstieg von Graniten (Stockholm-Granittyp), verbunden mit einer Aufarbeitung und Migmatisierung der Metasedimente. Granat, Cordierit und Kalifeldspat sind metamorphe Neubildungen in Al- und K-reichen Metapeliten unter Bedingungen der oberen Amphibolit- bis unteren Granulitfazies. Vorkommen von Granat-Cordierit-Gneisen scheinen im Sörmland-Becken nur eine begrenzte Ausdehnung zu besitzen, ebenso granatführende Gneise oder Cordierit-Gneise. Ein großer Teil der Metasedimente sind migmatitische Quarz-Feldspat-Gneise ohne signifikante Mengen an Granat oder Cordierit.

Granat-Cordierit-Gneise vom Sörmland-Typ finden sich mitunter gehäuft in ostschwedischen Geschiebegesellschaften, zusammen mit Vänge-, Uppsala- und Sala-Granit. Die graue Signatur in der Übersichtskarte (Abb. 4) zeigt die Verbreitung von Meta-Grauwacken, Meta-Argilliten und Paragneisen im Sörmland-Becken. Innerhalb dieses Gebietes, das für ein mögliches Leitgeschiebe eine respektable Ausdehnung besitzt, ist mit Vorkommen von Granat-Cordierit-Gneisen und den weiter unten vorgestellten Varianten mit viel Sillimanit zu rechnen.

Kleinere Vorkommen ähnlicher Gesteine finden sich nördlich von Gävle im Bottnischen Becken (Andersson et al 2006: 679-697). Granatführende Paragneise (ohne Cordierit) kommen auch weiter nördlich vor: ein riesiges Becken mit Metasedimenten verläuft von Westfinnland aus quer durch die Bottensee bis in die Mitte Nordschwedens (pers. Mitteilung M. Bräunlich, s. Probe aus diesem Gebiet in Abb. 9). Aus dem Schärengarten von Turku in Südfinnland sind granatführende Paragneise (auch Granat-Cordierit-Gneise?) bekannt. Spielen Geschiebe vom finnischen Festland in Norddeutschland auch nur eine sehr untergeordnete Rolle, ist unklar, ob sich diese Vorkommen am Grund der Ostsee nach Westen fortsetzen bzw. weitere Unterwasser-Vorkommen mit Granat-Cordierit-Gneisen existieren.

Abb. 4: Verbreitung von Meta-Grauwacken, Meta-Argilliten und Paragneisen in Sörmland (mögliches Verbreitungsgebiet der Granat-Cordierit-Gneise), graue Signatur. Im Text genannte Fundlokalitäten sind gelb markiert. Karte nach STEPHENS et al 2009.

3. Anstehender Sörmlandgneis

Bisher liegen nur wenige Vergleichsproben von Sörmland-Gneisen mit Granat und Cordierit vor (s. a. skan-kristallin.de). Die folgenden Proben stammen von der Insel Oaxen, wo der Sörmland-Gneis als Umgebungsgestein eines Marmorvorkommens gut aufgeschlossen ist (Lok. 1).

Abb. 5: Anstehender grauer Paragneis auf der Insel Oaxen; große Linse eines Leukosoms aus Feldspat und Quarz, umgeben von einem dunklen Melanosom. Höhe am rechten Bildrand ca. 3 m.
Abb. 6. Granat-Cordierit-Paragneis (Sörmland-Gneis), Block mit frischer Bruchfläche aus einer Uferbefestigung auf der Insel Oaxen.
Abb. 7: Handstück von der gleichen Lokalität, Aufnahme unter Wasser. Bläulicher Cordierit ist u. a. rechts der Bildmitte in den feinkörnigen Gneispartien erkennbar.
Abb. 8: Weitere Probe von der gleichen Lokalität mit rotem Granat sowie graublauem Cordierit in den dunklen und feinkörnigen Gneispartien. Die cordierithaltigen Partien sind von feinen Glimmerplättchen durchsetzt. Im grobkörnigen Leukosom ist zusätzlich bläulicher Alkalifeldspat (perthitische Entmischung) und bläulicher Quarz enthalten.

Die nächste Probe ist ein grauer und migmatischer Paragneis mit Granat (augenscheinlich ohne Cordierit) aus Nordschweden.

Abb. 9: Granatführender Paragneis (ohne Cordierit), Anstehendprobe von Hudiksvall, östlich vom See Dellen (Lok. 2). Foto: M. Bräunlich, kristallin.de.

4. Weitere Paragneise aus Sörmland

Auf mehreren Reisen in das Gebiet des Sörmland-Beckens konnte ein kleiner Eindruck von den variantenreichen Paragneisen dieses Gebietes gewonnen werden, im Anstehenden und anhand von Nahgeschieben. Ein größerer Teil der Metasedimente sind Adergneise bis stark migmatitische Gneise aus Biotit, Quarz und Kalifeldspat, die auf den ersten Blick keine größeren Mengen von Granat oder Cordierit enthalten (gewöhnliche Sörmland-Adergneise, Abb. 10,11). Lokal treten auch migmatitische und granatführende Paragneise mit viel weißem Alkalifeldspat (Abb. 12) auf. An einer weiteren Lokalität fanden sich ausschließlich cordierithaltige Gneise (Cordieritgneis, Abb. 13-15). Die mineralische Zusammensetzung der Metasedimente (mit oder ohne Granat und Cordierit) hängt von der Zusammensetzung (Fe- und Mg-Gehalt) der Ausgangsgesteine und dem Grad ihrer metamorphen Umwandlung ab.

Abb. 10: Adergneise und migmatitische Gneise ohne Granat und Cordierit, Nahgeschiebe am Geröllstrand von Skansholmen, S Stockholm (Lok. 3).
Abb. 11: Grauer Sörmland-Adergneis, Nahgeschiebe am Geröllstrand von Skansholmen; Breite 24 cm.
Abb. 12: Paragneis mit Granat-Porphyroblasten und reichlich weißem Kalifeldspat, Aufnahme unter Wasser. Abschlag von einem großen Block aus der Uferbefestigung am Campingplatz Skansholmen (Lok. 3).

5. Cordieritgneis von Flen

Cordieritgneise kommen verbreitet im nordischen Grundgebirge vor. Geschiebefunde lassen sich keiner näheren Herkunft zuordnen. Die folgenden Proben aus der Nähe von Flen stammen aus einem Kiesabbau, in dem gleichzeitig anstehender Cordieritgneis in einem Steinbruch abgebaut wurde (Lok. 4). Solche kombinierten Lagerstätten sind in Schweden häufiger anzutreffen, wenn die glazialen Deckschichten über dem kristallinen Grundgebirge nur eine geringe Mächtigkeit aufweisen.

Abb. 13: Cordieritgneis aus einem Steinbruch bei Flen. Das Gestein enthält neben weißem Feldspat und Biotit große Mengen an bläulichem Cordierit.
Abb. 14: Nahaufnahme unter Wasser. Die bläulichen Cordierit-Partien sind von feinen Biotit-Plättchen durchsetzt.
Abb. 15: Nahaufnahme, nasse Bruchfläche.
Abb. 16: In der Kiesgrube fanden sich große Nahgeschiebe von Adergneisen und Cordieritgneisen, aber keine granathaltigen Metasedimente. Das Bild zeigt einen grobkörnigen Paragneis mit größeren Mengen an bläulichem Cordierit (Breite 29 cm).

6. Geschiebefunde vom Sörmland-Typ

Die nächsten Bilder zeigen Geschiebe von Granat-Cordierit-Paragneisen aus Norddeutschland. Als Sörmland-Typ können die Adergneise bis migmatitischen Gneise in Abb. 1-3, 17 und 20-21 angesehen werden. Sie dürften teilweise, möglicherweise aber nicht ausschließlich aus dem Sörmland-Becken stammen.

Abb. 17: Migmatitischer Granat-Cordierit-Gneis vom Sörmland-Typ. Graublauer Cordierit findet sich in der Nähe der Granatkörner und innerhalb der biotitreichen Partien. Polierte Schlifffläche eines Geschiebes im Findlingspark Nochten (Niederlausitz).
Abb. 18: Migmatitischer Paragneis, Großgeschiebe aus dem Tagebau Welzow-Süd, Findlingslager Steinitz bei Drebkau (Niederlausitz). Breite 56 cm.
Abb. 19: Nahaufnahme der nassen Oberfläche. Farblose bis hellgraue und von Biotit durchsetzte Partien deuten auf Cordierit hin.
Abb. 20. Granat-Cordierit-Paragneis, Kiesgrube Penkun (Brandenburg); schwach bläulich-graue Cordierit-Partien sind mit Biotit durchsetzt.
Abb. 21: Paragneis mit Granat und grauem Cordierit; Aufnahme einer Bruchfläche unter Wasser. Kiesgrube Teschendorf bei Oranienburg.
Abb. 22: Feinkörniger Adergneis mit großen Granat-Porphyroblasten; Cordierit ist nicht erkennbar. (Findlingslager Steinitz bei Drebkau, Niederlausitz).
Abb. 23: Granat-Cordierit-Gneis, Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg (Brandenburg).
Abb. 24: Gleicher Stein, polierte Schnittfläche. Die Granate weisen teilweise sechseckige Umrisse und nur geringe Spuren einer Kataklase auf.
Abb. 25: Nahaufnahme; dunkle Partien mit blaugrauem Cordierit.
Abb. 26: Grünlicher Granat-Cordierit-Gneis, Aufnahme unter Wasser. Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg.
Abb. 27: Nahaufnahme. Neben etwas graublauem Cordierit sowie Biotit sind größere Mengen eines grünen und glimmerähnlichen Minerals enthalten (vermutlich Chlorit als Alterationsprodukt von Cordierit).

7. Granat-Cordierit-Sillimanit-Paragneis

Ein eher seltener Geschiebefund sind Gneise vom Sörmland-Typ, die neben Granat und Cordierit weiße oder silbrig-graue und feinfaserige Aggregate von Sillimanit in bedeutender Menge enthalten. MÖLLER & APPEL 2016 beschreiben einen Geschiebefund von der Eckernförder Bucht, rekonstruieren seine Metamorphosegeschichte anhand mikroskopischer Untersuchungen und diskutieren eine mögliche Herkunft aus dem Sörmland-Becken. Die Paragenese aus Kalifeldspat, Cordierit und Sillimanit ist kennzeichnend für eine granulitfazielle Metamorphose (750 Grad, 4,5-5,5 Kbar). Damit lässt sich das mögliche Herkunftsgebiet dieses Gneis-Typs auf eine etwa 150 x 70 km große Fläche in Sörmland einschränken, nach Ansicht der Autoren ein zu großes Gebiet für ein Leitgeschiebe.

Das von MÖLLER & APPEL 2016 beschriebene Geschiebe enthält rosarote, linsenförmige und xenomorphe Porphyroblasten von Granat, die größer sind als alle anderen Minerale. Die Porphyroblasten enthalten Einlagerungen von grünlichem Chlorit, besitzen einen hellen Saum von Feldspat oder Cordierit und werden von Partien mit Sillimanit und Biotit „umflossen“. Sillimanit ist eng mit Biotit verwachsen und kommt in zwei Generationen vor: fibrolithisch und in Gestalt dickerer Nadeln.

Abb. 28: Migmatitischer Granat-Cordierit-Paragneis mit länglichen und faserigen Aggregaten von weißem bis dunkelgrauem Sillimanit. Kiesgrube Teschendorf bei Oranienburg (Brandenburg), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 29: Grauer Granat-Cordierit-Sillimanit-Paragneis. Kiesgrube Althüttendorf (Brandenburg), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 30: Gleicher Stein, Anschnitt eines grobkörnigen Leukosoms mit rotem Granat und graublauem Cordierit.
Abb. 31: Nahaufnahme der feinkörnigen Matrix mit parallel orientierten Aggregaten aus faserigem Sillimanit und schwach graublauem Cordierit.

8. Verzeichnis der Lokalitäten

Lok. 1: Insel Oaxen; Sörmland-Gneis in der Umgebung des Marmorvorkommens; Anstehendprobe aus dem NW der Insel (etwa 58.974057, 17.711479).

Lok. 2: Hudiksvall; Baustelle E vom See Dellen (etwa 61.716382, 17.049936).

Lok. 3: Skansholmen, S Stockholm: Nahgeschiebe; Uferbefestigung aus Granatgneis am Campingplatz (59.04647, 17.69313).

Lok. 4: Kiesgrube und Steinbruch SW von Flen; Nahgeschiebe und anstehender Cordieritgneis (59.015037, 16.583747).

9. Literatur

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