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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.