Als Mandeln bezeichnet man Blasenhohlräume in Vulkaniten, die nachfolgend mit mineralischen Ausscheidungen aus zirkulierenden wässrigen Lösungen verfüllt wurden. Mandelstein ist eine Gefügebezeichnung, Mandelstein- oder auch amygdaloides Gefüge (amygda griech. Mandel) lässt sich bevorzugt in basischen, seltener in sauren Vulkaniten beobachten. Basaltische Mandelsteine sind ein auffälliger, häufiger und variantenreicher, durch ihr kontrastreiches Gefüge mitunter auch attraktiver Geschiebetyp. Funde lassen sich in der Regel keinem Vorkommen näher zuordnen. Leitgeschiebe mit Mandelsteingefüge sind der Ostsee-Syenitporphyr, einige Varianten des Rhombenporphyrs oder des Schonen-Lamprophyrs.

1. Beschreibung
2. Vorkommen und Anstehendproben
3. Geschiebefunde
3.1. Ostsee-Melaphyr-Mandelstein
3.2. Spilit-Mandelstein
3.3. Prehnit-Mandelstein
3.4. Achatführende Mandelsteine
3.5. Basaltische Brekzien
4. Literatur

1. Beschreibung

Basaltische Mandelsteine sind vergleichsweise schwer. Die feinkörnige Grundmasse der ursprünglich dunkelgrauen basaltischen Gesteine ist durch hydrothermale Alteration häufig rotbraun, violettgrau oder grünlich gefärbt. Grüne Farben deuten auf die Neubildung von Chloritmineralen, Epidot oder Amphibol (Aktinolith), rote oder grauviolette Farben auf Ausscheidungen von Hämatit. Die runden, gelegentlich auch länglichen, schlauchartigen oder verzweigten Blasenhohlräume sind mit weißen, schwarzen, grünen oder roten Sekundärmineralen verfüllt. Einige Mandelsteine weisen ein doleritisches Gefüge auf (feine Plagioklas-Leisten in der Grundmasse, Abb. 6), zusätzlich können größere weiße, rote oder grüne Feldspat-Einsprenglinge (Plagioklas) enthalten sein. Magnetit, ein regelmäßiger Bestandteil basaltischer Gesteine, lässt sich in den meisten Mandelsteinen infolge Oxidation während hydrothermaler Überprägung nicht mehr mit einem Handmagneten nachweisen.

Die Bildung von Gasblasen in einem vulkanischen Magma ist auf Druckentlastung beim Aufstieg der Schmelze zurückzuführen. Dabei kommt es zur Freisetzung der in der Schmelze gelösten Gase, vergleichbar mit dem Entweichen von Kohlensäure beim Öffnen einer Mineralwasserflasche. Die dabei entstehenden Blasenhohlräume können später mit Mineralen verfüllt werden.

Die feinkörnigen Mandeln können aus einem einzigen Mineral oder einem Mineralgemisch bestehen. Nicht selten lassen sich konzentrische Mineralabfolgen beobachten (s. Makroaufnahme Abb. 50). Während die Bildung von Quarz, Chalcedon, Achat, Jaspis, Calcit und Chlorit in einem breiten Temperaturbereich erfolgt, gibt es faziesspezifische Minerale (z. B. Pumpellyit), die aber nur mikroskopisch bestimmbar sind. Eine Ausnahme mag für Prehnit gelten, der unter günstigen Umständen auch von Hand erkennbar ist (s. u. Prehnit-Mandelstein, Abb. 34-40).

Weiße Mandeln bestehen aus Quarz, Chalcedon (massig-dicht, häufig bläulich, Abb. 25, 44-46) oder Karbonaten (Calcit). Farbloser und transparenter Quarz kann auch etwas gröber kristallisiert sein. Calcit lässt sich mittels Säuretest nachweisen. Größere Calcite zeigen eine deutliche Zwillingsstreifung parallel zur Spaltbarkeit (Abb. 14). Als weiteres farbloses Mineral können Zeolithe auftreten (z. B. im Schonen-Lamprophyr). Zeolithe reagieren nicht auf HCl, sind aber im Unterschied zu Quarz und Chalcedon mit dem Messer ritzbar. Weißer, roter oder orangefarbener Achat ist an seiner charakteristischen Bandtextur erkennbar (siehe Abschnitt achatführende Mandelsteine).

Grüne bis schwarzgrüne Mandeln weisen auf Minerale der Chloritgruppe, Klinozoisit oder Aktinolith hin. Aktinolith kann bereits unter grünschieferfaziellen Bedingungen entstehen und gelegentlich erkennbar faserig ausgebildet. Prehnit ist transparent und blassgrün gefärbt (Abb. 33). Epidot bildet feinkörnige und apfelgrüne Pigmente, manchmal auch strahlige Aggregate (Abb. 17). Größere Feldspat-Einsprenglinge (Plagioklas) können von durch hydrothermale Alteration stark verändert sein. Neben der Umwandlung in Serizit (feinste Schüppchen von Hellglimmer) sind vergrünte, mitunter auch hellgrüne und „prehnitisierte“ Plagioklase zu beobachten (Abb. 37).

2. Vorkommen und Anstehendproben

Geschiebefunde basaltischer Mandelsteine lassen sich, bis auf einige Varianten des Oslo-Basaltmandelsteins, keiner näheren Herkunft zuordnen. Allenfalls eine grobe Unterscheidung mehrerer Lithotypen ist möglich („Ostsee-Melaphyr-Mandelstein“, „Prehnit-Mandelstein“, achatführende Mandelsteine). Verglichen mit dem Variantenreichtum basaltischer Mandelsteine-Geschiebe sind bisher nur wenige und meist kleine anstehende Vorkommen aus dem Oslograben, Dalarna, Smaland und Schonen 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 stammen wahrscheinlich die meisten der als „Ostsee-Melaphyr-Mandelstein“ bezeichneten Geschiebetypen sowie calcitzementierte basaltische Brezien.

Ein Teil der Mandelstein-Geschiebe dürfte aus basaltischen Intrusionen innerhalb der weit verbreiteten Vorkommen „Jotnischer“ Sandsteine stammen. Basaltische Mandelsteine mit schwarzen Mandeln sind vom Öje-Basalt in Dalarna bekannt (s. a. skan-kristallin.de).

Am Ortsausgang von Nässja (Småland) steht ein winziges Vorkommen eines metamorph überprägten und etwa 1,7 Ga alten basaltischen Mandelsteins an. In ganz Småland finden sich so gut wie keine Mandelsteine als Nahgeschiebe.

In Schonen stiegen im Karbon und Perm basische Gesteine auf, drangen als Gänge und Sills in das kristalline Grundgebirge und paläozoische Sedimentgesteine ein und unterlagen teilweise einer intensiven hydrothermalen Alteration. Ein Beispiel ist der Frualid-Mandelstein, der östlich von Övedkloster als steiler Bergrücken aufgeschlossen ist.

3. Geschiebefunde

Die folgenden Geschiebefunde illustrieren exemplarisch den Variantenreichtum basaltischer Mandelsteine. Dabei wird auch auf einige in der Geschiebekunde verwendete und teilweise veraltete Bezeichnungen für bestimmte Mandelstein-Lithotypen eingegangen.

3.1. Ostsee-Melaphyr-Mandelstein

Melaphyr ist eine veraltete Bezeichnung für Basalte, die mindestens paläozoisches Alter aufweisen (Paläobasalt). In der Geschiebekunde wird die Bezeichnung Ostsee-Melaphyr-Mandelstein gelegentlich noch für basaltische Mandelstein-Geschiebe verwendet, die sich durch eine violettgraue bis rötliche Grundmasse auszeichnen und mit Calcit, Quarz oder grünen Mineralen (Chlorit) gefüllte Mandeln enthalten. Vermutet wird ein größeres Vorkommen dieser Gesteine südlich von Stockholm am Grund der Ostsee (RUDOLPH 2017: 154). Der Mandelstein-Typ ist auf Gotland gehäuft als Nahgeschiebe anzutreffen (Abb. 1, 5).

3.2. Spilit-Mandelstein

Spilite sind basaltische Gesteine, entstanden durch untermeerischen Vulkanismus an einem aktiven Plattenrand in einer ozeanischen Riftzone. Niedrig metamorphe Bedingungen unter Mitwirkung metasomatischer Prozesse (sog. Ozeanboden-Metamorphose) führten zu einer starken hydrothermalen Überprägung („Vergrünung“) der Gesteine. Dabei wird Ca-reicher Plagioklas unter Beteiligung von Na-reichen Meerwasser durch Na-reichen Albit ersetzt und freigesetztes Ca als Calcit ausgeschieden. Spilite sind im Grunde genommen nur im anstehenden Gesteinsverbands oder mittels Dünnschliffuntersuchung identifizierbar und unterscheiden sich kaum von „gewöhnlichen“ vergrünten Basalten. Die Bezeichnung „Spilit-Mandelstein“ sollte daher bei der Ansprache von Geschieben mit Vorsicht verwendet werden. Stark hydrothermal veränderte Mandelsteine wie in Abb. 29-32 ähneln zumindest makroskopisch Spilit-Mandelsteinen, wie sie z. B. aus dem Harz bekannt sind (Abb. 28). Kennzeichen der Spilite sind Fließgefüge, interne Brekziierung, ein hoher Calcit-Gehalt und wenig oder gar keine Feldspat-Einsprenglinge.

3.3. Prehnit-Mandelstein

Prehnit ist eine typisch subgrünschieferfazielle Mineralbildung (auch Prehnit-Pumpellyit-Fazies) in basischen Gesteinen. ESKOLA 1933, 1934 beschreibt Mandelstein-Geschiebe aus Ostpreussen und Litauen, die Prehnit-Mandeln, bisweilen auch „prehnitisierte“ Plagioklas-Einsprenglinge enthalten. Ein anstehendes Vorkommen ist nicht bekannt und wird am Grund der Ostsee vermutet.

In charakteristischer Ausbildung ist Prehnit ein durchsichtiges bis durchscheinendes, glasglänzendes und blassgrünes Mineral, das kugelige bis halbkugelige Aggregate mit radialstrahligem oder fächerförmigem Aufbau bildet (Abb. 33). Diese sog. „Prehnit-Sonnen“ sind in Geschieben am besten auf einer frischen Bruchfläche erkennbar, treten aber nur vereinzelt auf. Häufiger bildet Prehnit körnige und kristalline Massen in Vergesellschaftung mit Quarz, Calcit und/oder etwas apfelgrünem Epidot, wobei Quarz oft den zentralen Teil der Mandeln ausfüllt. Die feinkörnige dunkelrotbraune Grundmasse der Prehnit-Mandelsteine kann auch doleritisches Gefüge aufweisen. Größere Plagioklas-Einsprenglinge können vollständig in hellgrünen Prehnit umgewandelt sein (Pseudomorphosen von Prehnit nach Plagioklas).

Abb. 38-40 zeigt einen grauen Mandelstein mit Prehnit- und Achatmandeln. In Abb. 39 sind strahlige Mineralaggregate erkennbar, wahrscheinlich Prehnit. Andere Mandeln sind im Zentrum mit hellem Bandachat, außen mit Prehnit und Epidot gefüllt (Abb. 40). Geschiebe von Dranske (Rügen), polierte Schnittfläche, Slg. F. Wilcke (Wittstock).

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3.4. Achatführende Mandelsteine

Gelegentlich findet sich in den ehemaligen Blasenhohlräumen basaltischer Gesteine Achat, eine mikrokristalline Quarz-Variante, erkennbar an seiner charakteristischen Bandtextur. Schönheit und Formenreichtum der Achate erschließen sich erst mit Hilfe einer Lupe, weil die Mandeln in der Regel einen Durchmesser von wenigen Millimetern erreichen, Achate über 1 cm sind die Ausnahme. Achat tritt häufig zusammen mit Chalcedon auf, der milchig-weiß, hellgrau oder bläulich getönt und massig ausgebildet ist. Geschiebe-Achate sind meist hell, seltener rot gefärbt. Aus dem Einzugsgebiet der nordischen Inlandvereisungen kennt man bisher nur wenige anstehende Vorkommen (Abbildung eines Öje-Basalts mit rotem Achat als Hohlraumfüllung in SMED 2002: 127).

Abb. 44-46: Mandelstein mit bläulich-weißem Chalcedon und rotem Bandachat. Strandgeröll von Misdroy (Westpolen), polierte Schnittfläche, Aufnahme unter Wasser. Das Gestein wurde hydrothermal stark überprägt und ist von zahlreichen Rissen durchzogen. Einige Mandeln sind mit weißem bis rotbraunem Achat gefüllt.

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3.5. Basaltische Brekzien

Im Zusammenhang mit den basaltischen Mandelsteinen wird eine Reihe von Geschiebefunden basaltischer Brekzien vorgestellt. Zumindest ein Teil von ihnen stammt wahrscheinlich aus dem gleichen, zwischen Stockholm und Gotland vermuteten Unterwasservorkommen wie der „Ostsee-Melaphyr-Mandelstein“ (Abb. 27). In der Regel handelt es sich um klastengestützte und monomikte Brekzien. Neben basaltischen Gesteinen ohne Einsprenglinge können auch Mandelsteine enthalten sein. Die Verkittung der meist einfarbigen Fragmente (grau, violettgrau, rotbraun oder grün) erfolgt meist durch einen Calcitzement. Bunte Brekzien sind seltener.

Eine Fragmentierung basaltischer Vulkanite kann auf unterschiedliche Weise erfolgen: durch pyroklastischen Auswurf; Zerbrechen durch Abkühlung und Kontraktion; durch (vulkano)tektonische Vorgänge; Fragmentierung bei Kontakt von Lava mit Meerwasser. Sind die Fragmente einfarbig und passen wie in einem Puzzlespiel zueinander, dürfte es sich um Autobrekzien, d.h. in situ zerbrochene Vulkanite handeln (Abb. 55). Die meisten der klastengestützten Geschiebe-Brekzien sind Autobrekzien. Pyroklastische Ablagerungen zeichnen sich durch unterschiedliche, teilweise gerundete Klasten des gleichen Gesteinstyps aus. Submarine Laven (Spilite) und Vulkanoklasten sind durch eine intensive Alteration und Grünfärbung gekennzeichnet (Abb. 28). Oftmals lässt sich allein durch Anschauung von Geschiebefunden keine nähere Aussage zur Entstehung treffen.

Abb. 62-63: Matrixgestützte Brekzie aus grünen und rotbraunen basaltischen Mandelsteinen, verkittet durch einen Zement aus hellem Calcit und grünen Sekundärmineralen. Geschiebe von Hökholz, Slg. E. Figaj, Aufnahme unter Wasser.

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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.