Geschiebefunde von Småland-Vulkaniten

Abb. 1: Småland-Porphyr, Rhyolith mit gerundeten Alkalifeldspat-Einsprenglingen (weiß), Blauquarz und hellgrünem Plagioklas, kein Emarp-Porphyr. Geschiebe von Altenteil (Fehmarn), Aufnahme unter Wasser.

Geschiebe von Småland-Vulkaniten treten an manchen Lokalitäten in großer Zahl auf, insbesondere in den weichselzeitlichen Ablagerungen der mittleren Ostseeküste und weiter südlich. Hier spricht vor allem die statistische Häufung von roten, braunen oder grauen Porphyren (häufig mit Blauquarz) und hälleflintartigen Vulkaniten, in Gesellschaft mit den oftmals bunten Granitoiden des Transskandinavischen Magmatitgürtels (TIB), für eine überwiegende Herkunft der Vulkanit-Geschiebe aus Småland. Anhand allgemeiner Merkmale lassen sich mehrere Geschiebetypen unterscheiden, in der Regel aber keinem bestimmten Vorkommen näher zuordnen.
Ein Eindruck von der petrographischen Vielfalt und Fülle an Varianten der Småland-Vulkanite im Anstehenden vermittelt ein zweiteiliger Exkursionsbericht. Als Leitgeschiebe geeignete Gesteine werden gesondert beschrieben. Ihre Anzahl ist begrenzt und umfasst, nach gegenwärtigem Kenntnisstand und kritischer Revision der Geschiebeliteratur, folgende Typen:

Abb. 2: Geologische Übersichtskarte von Südschweden, Verbreitungsgebiet der Småland-Vulkanite (gelb) innerhalb der rot markierten TIB-Granitoide. Die Zahlen markieren die Herkunftsgebiete der als Leitgeschiebe geeigneten Vulkanite. Karte aus kristallin.de.

Lässt sich Småland als grobes Herkunftsgebiet bei einem gehäuften Auftreten von Vulkanit-Geschieben an der Vergesellschaftung der verschiedenen Gesteinstypen leicht erkennen, gilt dies für Einzelfunde nur sehr eingeschränkt. Ähnliche, ebenfalls leicht metamorph überprägte Vulkanite gibt es auch in Dalsland. Das svekofennische Grundgebirge nimmt große Gebiete ein und besteht zu einem Teil aus Metavulkaniten, die regional auch nur niedriggradig überprägt sein können, z. B. in den Bergbauregionen in Mittelschweden. Von dort stammt ursprünglich die Bezeichnung Hälleflinta. Gänzlich undeformiert sind hingegen die Vulkanite aus Dalarna, ebenso die Vulkanite des Oslograbens. Undeformierte Vulkanite und Subvulkanite mit anderem Gefüge finden sich in den Rapakiwigebieten. Hinzu kommen Vorkommen in Nordschweden (Kiruna, Arvidsjaur) sowie unzählige gangförmige und nicht auf die Vulkanitgebiete beschränkte Porphyr-Vorkommen innerhalb des gesamten Grundgebirges (vgl. geologische Übersichtskarte der SGU, LUNDQVIST 2009:11).

Es lassen sich zahlreiche Geschiebetypen unter den Småland-Vulkaniten unterscheiden, jeweils mit fließenden Übergängen im Gefüge. Die folgende Zusammenstellung von Funden, von denen ein Großteil aus Brandenburg stammt, orientiert sich an einer groben Einteilung der Gesteine nach Gefüge, Textur oder Mineralbestand in fünf Gruppen:

1. Småland-Hälleflinta
Beschreibung
Fluidale Texturen
Bänderung
Aschentuffe
Vulkanische Brekzien („konglomeratische und brekziöse Hälleflinta“)
Fleckige Texturen
„Serizitische Hälleflinta“

2. Småland-Porphyre (Rhyolithe mit Blauquarz)
3. Småland-Gangporphyre und -Granitporphyre
4. „Porphyrite“
5. Primäre vulkanische Texturen (Ignimbrite, Sphärolithe, Perlite)
6. Literatur

1. Småland-Hälleflinta

Einer der häufigsten Geschiebetypen und in Småland weit verbreitet ist die Hälleflinta, eine Sammelbezeichnung für dichte und harte Vulkanite mit scherbigem Bruch und meist nur wenigen Einsprenglingen. Der Begriff Hälleflinta im Kontext der Småland-Vulkanite wurde immer wieder kontrovers diskutiert, s. Erläuterungen im Artikel „Leptit und Hälleflinta“. Eine alternative und petrographisch korrekte Bezeichnung ist „Småland-Metavulkanit“ oder „Småland-Metarhyolith“ (VINX 2016). In neuerer schwedischer Literatur tritt die „Hälleflinta“ erneut auf (WIKMAN 2000:74) und dürfte auch zukünftig die Verwendung der handlichen Bezeichnung innerhalb der Geschiebekunde legitimieren.

Småland-Hälleflinta ist leicht erkennbar, wenn sie gehäuft bis massenhaft in glazialen Ablagerungen mit bunten TIB-Graniten (häufig mit Blauquarz) und Leitgeschieben aus Småland vergesellschaftet ist. Einem einzelnen Geschiebefund wird man kaum sein Herkunftsgebiet ansehen, hälleflintähnliche Vulkanite kommen auch in Dalsland, im svekofennischen Grundgebirge, in Dalarna und anderen Vulkanitgebieten vor.

Abb. 3: Småland-Hälleflinta (Småland-Metarhyolith). Die braune und dichte Grundmasse enthält wenige und mm-große Feldspat-Einsprenglinge. Das Gestein ist von helleren welligen Streifen durchzogen. Geschiebe aus der Kiesgrube Althüttendorf, Breite 18 cm.

Beschreibung

Die Grundmasse dieser Småland-Vulkanite ist dicht und rot, braun, grau oder auch grauviolett gefärbt. Einsprenglinge sind in geringer Menge enthalten, meist weiße und mm-große Feldspäte, manchmal auch Quarz. Ein feuersteinartig-splittriger Bruch offenbart die große Härte, Festigkeit und Zähigkeit der Gesteine. Sie ist eine Folge einer „Umkristallisation“ unter niedriggradiger, max. grünschieferfazieller Metamorphose, bei der die Mineralkörner, hauptsächlich Quarz und Feldspat, durch granoblastisches Wachstum fest miteinander verbunden wurden. Metamorphe Veränderungen äußern sich weiterhin in der Anwesenheit von schwarzgrünen (chloritisierten) Glimmermineralen, tektonische Überprägung durch zerbrochene oder undeutlich konturierte Feldspat-Einsprenglinge, Lagen- und/oder Faltentexturen bis zu mylonitischem Gefüge (kleine augenförmige Feldspäte).

Als Geschiebe werden die massigen Metavulkanite nur schwer abgerollt und spiegeln die Geometrie der Klüftung im Anstehenden wider, oftmals in Gestalt eines Parallelepipeds, eines Quaders mit ungleichen Winkeln (Abb. 3).

Auf Grund ihrer relativen Armut an Merkmalen und gewissen Uniformität im Anstehenden ist eine nähere Zuordnung von Geschiebefunden zu einem bestimmten Vorkommen kaum möglich. Darüber hinaus stammen auch nicht alle der folgenden Geschiebefunde mit Sicherheit aus Småland, eine svekofennische Herkunft ist bisweilen ebenso vorstellbar. Abb. 4-7 zeigt einige typische Vertreter dieser Småland-Vulkanite.

Abb. 4: Porphyrische Hälleflinta, nass fotografiert. Westermarkelsdorf (Fehmarn).
Abb. 5: Gebänderter Metavulkanit mit undeutlich konturierten Feldspat-Einsprenglingen. Kiesgrube Gusow (Brandenburg), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 6: „Blauquarzhälleflinta“, roter Metavulkanit mit eiförmigen Blauquarzen; vgl. Abb. 15, „Blauquarzhälleflinta“ von Fliseryd. Kiesgrube Arendsee-Weggun (Brandenburg), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 7: Fluidaler Vulkanit mit dunklen, in ihrem Zentrum mit Blauquarz gefüllten Schlieren (vgl. Abb. 10). Johannistal bei Heiligenhafen (Schleswig-Holstein).

Die Zusammensetzung der hälleflintartigen Småland-Vulkanite ist in der Regel rhyolithisch, ihr Erscheinungsbild aber sehr variabel. Teils handelt es sich um Tuffe, teils um Eruptiva, darunter auch Ignimbrite und vulkanische Brekzien. Die ältere Literatur unterscheidet aphanitische (=einsprenglingslose), porphyrische, fluidale, streifige, gebänderte, brekziöse und „konglomeratische“ Hälleflinta, „Blauquarzhälleflinta“, „pisolithische Hälleflinta“ u.s.w. Der kuriosen „Kugelhälleflinta“, ein seltener Geschiebefund, ist ein eigener Artikel gewidmet.

Die Interpretation von Texturen in diesen Vulkaniten sowie Rückschlüsse auf ihre Entstehung bereitet in der Regel große Schwierigkeiten: Fluidal- oder Lagentexturen können primär vulkanisch sein, z. B. feine Asche-Wechsellagen, aber auch durch Entglasung, Umkristallisation oder Metamorphose entstanden sein.

Fluidale Texturen

Fluidale Texturen wie im Geschiebe in Abb. 3 kommen sehr häufig vor. Einige Vulkanite enthalten nur wenige hellere oder dunklere Schlieren, andere werden von zahlreichen welligen und subparalellen Streifen auf ganzer Länge durchzogen. Meist handelt es sich nicht um das eutaxitische Gefüge von Ignimbriten. Dieses ist gekennzeichnet durch kurze und gewellte Fiamme, die einzelne Einsprenglinge oder Vulkanoklasten umfließen; die Einsprenglinge erscheinen intakt, nicht augenförmig oder überwiegend zerbrochen (s. Abschnitt Småland-Ignimbrite).

Eutaxitisches Gefüge, das einzige Merkmal, an dem Ignimbrit-Geschiebe auch makroskopisch zuverlässig erkennbar sind, tritt nur in einem kleinen Teil der Småland-Vulkanite auf. Tatsächlich ist der Anteil an Ignimbriten weitaus größer, was in der Natur rhyolithischer Vulkaneruptionen begründet liegt, die von großer Dynamik und Explosivität geprägt sind. Ob fluidale Texturen aber primär vulkanisch oder sekundär durch Entglasung oder Metamorphose entstanden sind, ist einem Geschiebe kaum anzusehen und im Zweifelsfall nur durch eine mikroskopische Untersuchung zu klären.

Bisweilen finden sich Vulkanite mit lagig-schlierigen oder fluidalen Texturen und einem ausgeprägten Kontrast zwischen dunkler „Fiamme“ und heller Grundmasse, die einem eutaxitischen Gefüge nahe kommen und im Englischen als welded tuff oder welded ignimbrite structure bezeichnet werden. Die hellen Anteile dürften zur Aschenfraktion (Vulkanoklasten < 2 mm) gehören, die dunkleren sind Lapilli, die während der Ablagerung noch weich waren und verformt wurden (vgl. Abb. 12 im Exkursionsbericht Småland-Vulkanite).

Abb. 8: Fluidaler Vulkanit („welded tuff“), Kiesgrube Teschendorf, Breite 14 cm.
Abb. 9: Fluidaler Småland-Vulkanit, Aufnahme einer Schnittfläche unter Wasser; Kiesgrube Borgsdorf-Velten (Brandenburg).
Abb. 10: Nahaufnahme. Der milchige Quarz im Zentrum der dunklen Flasern dürfte im Zuge der Entglasung entstanden sein.
Abb. 11: Fluidaler Vulkanit („welded tuff“) mit dunklen und flaserigen Bims-Lapilli sowie verschiedenen Gesteinsfragmenten, darunter ein rotbrauner Vulkanit und ein größerer und biotitreicher Klast. Polierte Schnittfläche, Kiesgrube Schweinrich, Slg. F. Wilcke.
Abb. 12: Nahaufnahme.
Abb. 13: Fluidaler Vulkanit. Die wenigen weißen Feldspat-Einsprenglinge erscheinen undeformiert, werden aber von den dunklen Flasern nicht umflossen (kein eutaxitisches Gefüge). Kiesgrube Fresdorfer Heide bei Potsdam.

Bänderung

Abb. 14: Gebänderter Vulkanit, der Länge nach von Streifen unterschiedlicher Dicke durchzogen, möglicherweise Fließtexturen innerhalb der Lava (flow banding). Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg (Brandenburg).
Abb. 15: Nahaufnahme der nassen Oberfläche. Neben weitgehend intakten sind augenförmige Feldspat- und Quarz-Einsprenglinge ein Hinweis auf eine metamorphe Überprägung des Gesteins.
Abb. 16: Gebänderter und gefalteter Metavulkanit. Die große Falte könnte primär vulkanischen, die feine Fältelung innerhalb der Bänderung dürfte aber metamorphen Ursprungs sein. Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg (Brandenburg).
Abb. 17: Fluidaler Metavulkanit. Ein rotbraunes Band durchzieht das Gestein der Länge nach und scheint primär vulkanisch zu sein (Schichtung). Im spitzen Winkel dazu verläuft eine flaserige Textur. Polierte Schnittfläche, Kiesgrube Fresdorfer Heide bei Potsdam.
Abb. 18: Nahaufnahme. Die Feldspat-Einsprenglinge sehen weitgehend intakt aus. Die braune Flasertextur könnte während der Entglasung entstanden sein.
Abb. 19: Metavulkanit mit welliger Lagentextur. Kiesgrube Teichlosen (Wendland, Niedersachsen).
Abb. 20: Feinstreifiger Vulkanit, trocken fotografiert. Die annähernd parallele, aber nicht aushaltende Streifung könnte eine Fließtextur innerhalb der Lava sein (flow banding). Kiesgrube Althüttendorf (Brandenburg).
Abb. 21: Nahaufnahme der nassen Oberfläche. Augenförmige Feldspat-Einsprenglinge belegen eine tektonische Überprägung des Gesteins.

Aschentuffe

Färbende Bestandteile (z. B. Hämatit) in Aschentuffen können auf Grund der Porosität der Gesteine durch zirkulierende Wässer ausgewaschen werden. Manche (aber nicht alle) dieser Aschentuffe sehen daher vergleichsweise hell aus (weiß, gelb, grünlich, s. Abb. 27). Ein weiteres Kennzeichen ist die vergleichsweise leichte Spaltbarkeit der Gesteine bei vergleichsweise großer Härte. Das erste Beispiel ist ein geschichteter Aschentuff mit Quarz-Epiklasten.

Abb. 22: Geschichteter Aschentuff, Außenseite, Aufnahme unter Wasser. Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg (Brandenburg).
Abb. 23: Bruchfläche, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 24: Nahaufnahme. Einige der Feldspat-Einsprenglinge sind perfekt idiomorph ausgebildet, transparent und in Richtung der Schichtung eingeregelt, andere und größere Feldspäte erscheinen zerbrochen. Die Kristallisation der idiomorphen Feldspäte muss nicht im Magma erfolgt sein, auch ein „Weiterwachsen“ von Einsprenglingen während der Entglasung ist möglich.

Der nächste Vulkanit mit heller Verwitterungsrinde und hellbrauner Bruchfläche ist ein Aschentuff. Dafür spricht die Lagentextur, das Fehlen von Einsprenglingen, vor allem aber ein schmaler und geschichteter Horizont mit akkretionären Lapilli („pisolithische Hälleflinta“). Fundort: Krumbeck, leg. D. Schmälzle.

Abb. 25: Hälleflinta, Bruchfläche. Fundort: Krumbeck, leg. D. Schmälzle.
Abb. 26: Aufnahme unter Wasser.
Abb. 27: Polierte Schnittfläche, geschichteter Aschentuff, überlagert von einem Aschentuff mit akkretionären Lapilli.

Vulkanische Brekzien („konglomeratische und brekziöse Hälleflinta“)

Hälleflintartige Vulkanite können Vulkanoklasten in wechselnder Menge enthalten und sind dann überwiegend als pyroklastische Gesteine anzusehen. Es lassen sich fließende Übergänge zwischen eckigen, gerundeten und weitgehend assimilierten Vulkanoklasten beobachten. Vulkanische Brekzien wie Lapillituffe, Agglomerate oder Autobrekzien (=bereits erstarrte und durch die Bewegung des Lavastroms wieder zerbrochene Vulkanite) kommen in großer Zahl im südlichen Teil des Sjögelö-Gebietes, in der Umgebung von Lönneberga vor, vgl. Exkursionsbericht Småland-Vulkanite. „Konglomeratische“ oder „brekziöse“ Hälleflinta findet sich auch in anderen Regionen, außerhalb von Småland. Geschiebefunde lassen sich meist keinem bestimmten Vorkommen zuordnen. Eine Ausnahme ist der als Leitgeschiebe geeignete „Lönneberga-Lapillituff“.

Abb. 28: Hälleflintartiger Vulkanit mit eckigen und runden Vulkanoklasten. Kiesgrube Althüttendorf, Breite 12 cm.
Abb. 29: Leicht fluidaler Lapillituff, polierte Schnittfläche. In einer hellen (=aschereichen) Matrix liegen braune und kantige bis leicht gerundete Porphyr-Klasten. Kiesgrube Althüttendorf (Brandenburg).
Abb. 30: Fluidaler Vulkanit mit vereinzelten Vulkanoklasten. Kiesgrube Althüttendorf, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 31: Nahaufnahme der Bruchfläche unter Wasser. Neben einsprenglingsfreien (aphanitischen) Vulkanoklasten sind dunkle, leicht eingeregelte und in die Länge gezogene Xenolithe erkennbar.

Längliche, wie ausgewalzt erscheinende Vulkanoklasten verleihen dem nächsten Vulkanit ein fluidales Gefüge. Die Grenzen zwischen Grundmasse und Vulkanoklasten sind teilweise fließend, beide scheinen die gleiche Zusammensetzung zu besitzen. Offenbar wurde ein bereits erstarrter, aber noch plastisch verformbarer Vulkanit von schmelzflüssiger Lava aufgenommen.

Abb. 32: Vulkanit mit fluidalen Vulkanoklasten. Polierte Schnittfläche, Geschiebe von Börgerende, Slg. F. Wilcke.
Abb. 33: Nahaufnahme. Eine metamorphe Überprägung ist nicht erkennbar. Die Feldspat-Einsprenglinge weisen zwar undeutliche Konturen auf, scheinen aber weitgehend intakt zu sein.
Abb. 34: Metavulkanit mit Blauquarz und hellroten Gesteinsfragmenten, trocken fotografiert. Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg (Brandenburg).
Abb. 35: Polierte Schnittfläche. Zerscherte, in Richtung des tektonischen Stress orientierte Vulkanoklasten und eine Segregation und Foliation dunkler Minerale zeigen die deutliche metamorphe Überprägung des Gesteins an.
Abb. 36: Nahaufnahme.

Fleckige Texturen

Fleckige Texturen lassen sich nur schwer deuten. Handelt es sich um assimilierte Vulkanoklasten, Aschentuffe oder unterschiedlich entglaste Gesteinspartien? Welchen Einfluss hat metamorphe Überprägung auf die Ausbildung solcher fleckigen Texturen?

Abb. 37: Fleckige Hälleflinta, angewitterte Außenseite. Breite 11 cm, Kiesgrube Althüttendorf.
Abb. 38: Aufnahme der Bruchfläche unter Wasser.
Abb. 39: Fleckige Hälleflinta ohne Einsprenglinge, Bruchfläche eines Geschiebes aus der Kiesgrube Bralitz bei Oderberg, J. Hesemann leg. 1936; Slg. der BGR Berlin. Hesemann bezeichnet den Fund als „Hälleflinta von Sala”.

Der Exkursionsbericht „Småland-Vulkanite“ zeigt Vulkanite aus dem südlichen Sjögelö-Gebiet, in denen sich primäre vulkanische Texturen wie Sphärolithe und Perlite erhalten konnten und auch makroskopisch sichtbar sein sollen (was an Hand der vorliegenden Proben allerdings nicht bestätigt werden kann). Der nächste Fund ähnelt diesen Kolsjön-Vulkaniten, mit Sicherheit lässt er sich dorthin aber nicht verorten.

Abb. 40: Fleckiger Metavulkanit, ähnlich den Kolsjön-Vulkaniten. Polierte Schnittfläche, Kiesgrube Schweinrich, Slg. F. Wilcke.
Abb. 41: Nahaufnahme. Dunkle Flecken könnten sphärolithische, hellere Ansammlungen von Quarz Relikte perlitischer Texturen sein. Makroskopisch lässt sich dies nicht verifizieren.

„Serizitische Hälleflinta“

Bei der Metamorphose von Vulkaniten kann ein Teil des Feldspats in der Grundmasse in Glimmerminerale umgewandelt werden. Signifikante Anteile an feinkörnigem Hellglimmer (Serizit) sind an einem seidigen Glanz des Gesteins erkennbar und führen bei fortgeschrittener Umwandlung zu einer dünnplattigen Spaltbarkeit (s. a. Metavulkanit von Hörnebo).

Abb. 42: „Serizitische Hälleflinta“; der seidige Glanz des Gesteins ist auf den hohen Anteil an metamorph entstandenen Hellglimmer zurückzuführen. Kiesgrube Oderberg (Slg. der BGR Berlin, leg.?)

Der erste Teil dieses Fundberichts schließt mit einer Auswahl hälleflintartiger Småland-Vulkanite aus der Kiesgrube Althüttendorf in Brandenburg (weitere Funde in Abb. 3, 20-21, 28-31 und 37-38). Sie treten dort in großer Zahl auf, neben den typischen Småland-Graniten mit Blauquarz. Untergeordnet finden sich mittelschwedische Kristallingesteine und Rapakiwis, aber kaum Gesteine aus Dalarna. Der Vulkanit in Abb. 45-46 enthält ausnahmsweise Plagioklas (grüne Kerne!) als überwiegenden Feldspat-Einsprengling.

Abb. 43-51: Småland-Vulkanite aus der Kiesgrube Althüttendorf (Brandenburg).

Fortsetzung: Geschiebefunde von Småland-Vulkaniten, Teil 2