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Mafischer Granulit und Granat-Coronit

Abb. 1: Mafischer Granulit, Geschiebe von Hohenfelde.
Abb. 2: Nahaufnahme der angefeuchteten Oberfläche. Das feinkörnige Gestein besteht aus Granat (rot), Pyroxen (mattschwarz), Amphibol (glänzend schwarz) und Plagioklas (weiß).

Mafische Granulite entstehen durch Hochdruck-Hochtemperatur-Metamorphose aus basischen Ausgangsgesteinen (Basalte, Gabbros bzw. Amphibolite u. ä.). Auf dem Baltischen Schild tritt der Gesteinstyp in einem begrenzten Gebiet innerhalb der Südwestschwedischen Granulitregion (SGR) auf und ist als Leitgeschiebe für Schonen und das südliche Halland geeignet (Erstbeschreibung in VINX 1996). Im Vergleich zu den sauren, mitunter auch bunten Granuliten aus SW-Schweden (Schonengranulit und Flammenpegmatit) sind mafische Granulite auf den ersten Blick eher unscheinbare Gesteine. Die charakteristischen mineralogischen und texturellen Merkmale werden erst bei genauem Hinsehen sichtbar.

Der gewöhnliche mafische Granulit (Granatgabbro in SMED & EHLERS 2002) ist ein feinkörniges und sehr schweres Gestein mit grauer bis brauner Verwitterungsrinde. Unter der Lupe erkennt man ein weitgehend regelloses Mineralgefüge aus rotem Granat, matt- und grünlichschwarzem Pyroxen, weißem Plagioklas und glänzend schwarzem Amphibol. Granat und Pyroxen, die maßgeblichen metamorphen Neubildungen, bewirken eine braune Gesamtfärbung des Gesteins. Der Anteil an Amphibol schwankt und ist abhängig von der retrograden Überprägung des Gesteins. Mafische Granulite mit höherem Amphibolgehalt sind eher grau getönt.

Im cm-Maßstab kann eine leichte Foliation oder eine fleckige Textur erkennbar sein. Das Gefüge der kleinen Granat- und Pyroxen-Körner erscheint aber weitgehend regellos und gleichkörnig und entstand durch granoblastisches Wachstum während der Metamorphose. Mafische Granulite sind also Granofelse. In grobkörnigen Varianten, vor allem im Granatcoronit, bildet retrograd entstandener Amphibol schwarze Coronen um größere und matt grünlichschwarze Pyroxen-Kristalle. Mafische Granulite im Anstehenden zeigt der Exkursionsbericht SW-Schweden, Abb. 21-26.

Abb. 3: Mafischer Granulit, Geschiebe von Hökholz.
Abb. 4: Nahaufnahme der trockenen Oberfläche.
Abb. 5: Leicht foliierter mafischer Granulit, Strandgeröll vom Anstehenden (Kullaberg, SW-Schweden).
Abb. 6: Gleicher Stein, angefeuchtete Oberfläche.

Die Bildung der SW-schwedischen mafischen Granulite erfolgte im Zuge der svekonorwegischen Gebirgsbildung vor etwa 1 Ga. Während einer Kontinent-Kontinent-Kollision kam es zu einer trockenen Hochdruck-Metamorphose basischer Gesteine (Basalte, Gabbros bzw. Amphibolite). Unter granulitfaziellen Bedingungen wird Plagioklas instabil und wandelt sich an den Korngrenzen zu Pyroxen zu Granat um, der in Gestalt kleiner Granoblasten heranwächst. Pyroxen kann durch „Entwässerung“ von Amphibol entstehen, wobei unter granulitfaziellen Bedingungen neben Klinopyroxen meist auch Orthopyroxen gebildet wird. Die Metamorphose erfolgte bei etwa 700-800°C und einem Druck von 8-12 Kbar, was einer krustalen Tiefe von 30-45 km entspricht. Die kontinentale Kruste muss zum Zeitpunkt der Metamorphose also sehr dick und die Ausgangsgesteine entsprechend tief versenkt gewesen sein. Der anschließende Aufstieg erfolgte offenbar recht schnell, da die mafischen Granulite im Allgemeinen nur eine geringe retrograde Überprägung aufweisen (MÖLLER et al 1996).

Granat-Coronit

Seltener als die feinkörnigen mafischen Granulite sind mafische Granulite mit coronitischem Gefüge (kurz: Granatcoronit). Der mittelkörnige Gesteinstyp zeichnet sich durch schmale und feinkörnige Säume (Coronen) aus kleinen roten Granat-Körnern an den Grenzflächen zwischen Plagioklas und Pyroxen aus. Die Säume können vollständig oder nur partiell entwickelt sein. Zusätzlich werden größere grünlichgraue Pyroxene von dunklen Coronen aus retrograd gebildetem Amphibol umgeben. Die Gesteine sind im allgemeinen recht dunkel und sehr schwer. Plagioklas kann auf der angewitterten Geschiebeoberfläche eine gelbliche Farbe annehmen. Es finden sich auch plagioklasarme Varianten sowie Granatcoronite mit einem doleritischen Gefüge. Das Gestein kann Magnetit enthalten.

Granatcoronite sind in SW-Schweden nur lokal verbreitet und anstehend aus dem Gebiet zwischen Gislaved und Ulricehamn sowie einem kleineren Areal westlich von Kristianstad bekannt (s. Abb. 5 im Exkursionsbericht SW-Schweden). Mafische Granulite mit coronitischem Gefüge wurden allerdings auch mehrfach südlich von Varberg als Strandgeröll gefunden (Apelviken) und könnten aus einem unmittelbar nordwestlich gelegenen Metabasit-Vorkommen (Balgö) stammen (Abb. 10, 11).

Die folgende Anstehendprobe stammt aus einem Straßenaufschluss in der Nähe von Gislaved (SW-Schweden) und ist ein Übergang zwischen feinkörnigem mafischem Granulit und Granatcoronit. In der Vergrößerung erkennt man sehr kleine rote Granatkörner an der Grenzfläche zwischen hellem Plagioklas und dunklen Pyroxen-Kristallen. Von diesem Aufschluss wird auch eine grobkörnige Variante beschrieben, allerdings konnte diese bei einem Besuch vor Ort nicht lokalisiert werden (Abb. in VINX 1996).

Abb. 7: Mafischer Granulit mit coronitischem Gefüge; polierte Schnittfläche, Aufnahme unter Wasser. Probe aus einem Straßenaufschluss an der R40 (Parkplatz) bei Gislaved; 50.30020, 13.51909).
Abb. 8: Nahaufnahme. Coronitisches Gefüge: bis 2 mm große dunkle Pyroxen-Körner sind von einem feinkörnigen Saum aus rotem Granat umgeben.
Abb. 9: An der Lokalität Gislaved fanden sich in unmittelbarer Nähe zu mafischen Granuliten auch augenscheinlich nur wenig metamorph überprägte Metabasite. Im Bild ein doleritähnliches Gestein mit hellrotem Plagioklas, Granat fehlt. Aufnahme unter Wasser.
Abb. 10: Granat-Coronit, Strandgeröll von Apelviken bei Varberg.
Abb. 11. Säume aus kleinen Granat-Körnern an der Grenze zwischen größeren, schwarzgrünen Pyroxen-Aggregaten und Plagioklas.
Abb. 12: Granat-Coronit, Geschiebe von Schönhagen bei Kappeln (Schleswig-Holstein).
Abb. 13: Nahaufnahme der trockenen Oberfläche; schwarzgrüner Pyroxen, umgeben von einem schwarzen Saum (Corona) aus Amphibol.
Abb. 14: Gleicher Stein, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 15: In der Nahaufnahme erkennt man deutlich die retrograd gebildeten dunklen Amphibol-Säume um grünliche Pyroxene sowie unvollständige Säume von rotem Granat.

Literatur

Weitere Bilder auf kristallin.de und skan-kristallin.de.

Möller C, Johansson L, Andersson J & Söderlund U 1996 Southwest-Swedish Granulite Region – Berichte der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft, Beih. z. Eur. J. Mineral. Vol. 8, 1996, No.2.

Smed P & Ehlers J 2002 Steine aus dem Norden – Bornträger-Verlag Stuttgart, 1. Auflage 1994, 2. Auflage.

Vinx R 1996 Granatcoronit (mafischer Granulit): ein neues Leitgeschiebe SW-schwedischer Herkunft – Archiv für Geschiebekunde, Hamburg 1996, Band 2, S. 3-20.

Schonengranulit und Flammenpegmatit

Abb. 1: Flammenpegmatit (links) und Schonen-Granulit (rechts), Geschiebe aus der Kiesgrube Niederlehme bei Berlin. Charakteristische Merkmale sind neben den leuchtenden Farben der Feldspäte die grauen Plattenquarze und das Fehlen dunkler Minerale.

Schonengranulit und Flammenpegmatit sind typische Gesteine des südwestschwedischen Granulitgebiets (SGR). Sie entstanden durch trockene Hochdruck-Hochtemperatur-Metamorphose (Granulitfazies) während der svekonorwegischen Gebirgsbildung vor etwa 1 Milliarde Jahren. Anhand spezifischer textureller Merkmale sind sie als Geschiebe leicht erkennbar und als Leitgeschiebe für das westliche Schonen verwendbar. Sowohl der feingneisige Schonengranulit, als auch der grobkörnige „Flammenpegmatit“ enthalten plattige bis linsenförmig entwickelte Quarze als charakteristisches Merkmal von Granuliten aus quarzreichen („sauren“) Ausgangsgesteinen. Die Gesteine zeichnen sich mitunter durch bunte Feldspäte aus (rot, gelb, orange). Dunkle Minerale fehlen weitgehend, weil sie während der granulitfaziellen Metamorphose nicht stabil waren. Anstehende Granulitgneise, Schonengranulit und Flammenpegmatite zeigt der Exkursionsbericht SW-Schweden, Teil 3-1 und 3-2.

Der Schonen-Granulit ist ein fein- bis mittelkörniger Gneis und besteht fast vollständig aus Alkalifeldspat und Quarz. Alkalifeldspat besitzt eine blassrote bis leuchtend orangerote, manchmal auch unscheinbar bräunlichrote Farbe. Entscheidend ist das Vorhandensein von hell- bis dunkelgrauen Plattenquarzen, die im Querschnitt sehr flach, im Längsschnitt breiter und linsenförmig ausgebildet sind. Im Vergleich zum Feldspat scheinen die Plattenquarze oftmals weniger granuliert. Zusätzlich können kleine Mengen eines zweiten Feldspats (Plagioklas) enthalten sein (weiß bis rosa, seltener leuchtend gelb oder grünlich). Dunkle Minerale (Glimmer, Amphibol) fehlen weitgehend. Sie wurden während der granulitfaziellen Metamorphose instabil, können aber als retrograde Bildung in geringer Menge auftreten. Eine Verwechslungsmöglichkeit des Schonen-Granulits besteht u. U. mit Myloniten, die ebenfalls plattige Quarzaggregate enthalten können, in der Regel aber auch dunkle Minerale (Abb. 19, 20). Beschreibung in VINX 1998; „Granulitgneis von Schonen“ in SMED & EHLERS 2002.

Abb. 2: Schonengranulit; blassroter, granulierter Alkalifeldspat und grauer Plattenquarz in welligen Aggregaten bis 1 cm. Strandgeröll von Träslövsläge, SW-Schweden.
Abb. 3: Feinkörniger Schonengranulit mit dunkelgrauen Plattenquarzen; Geschiebe von Stohl bei Kiel.
Abb. 4: Hellroter bis orangeroter Schonengranulit; Geschiebe vom Weissenhäuser Strand in Holstein, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 5: Feingneisiger Schonengranulit; Strande bei Kiel.
Abb. 6: SW-schwedischer Granulitgneis mit grauen Platttenquarzen, rotem Alkalifeldspat und grünem bis gelblichem Plagioklas. Geschiebe aus der Kiesgrube Kröte/Waddeweitz (Wendland, Niedersachsen).

Lebhafte Farben und ein charakteristisches Gefüge verleihen dem Flammenpegmatit („deformierter, bunter Pegmatit“ in VINX 1998) ein auffälliges Erscheinungsbild. Der grobkörnige Gneis besteht aus blassrotem bis leuchtend rotem Alkalifeldspat, gelbem (seltener blassgrünem, s. Abb. 9) Plagioklas und grauem Quarz. Die Mengenanteile der Minerale sind variabel. Analog zum Schonengranulit treten plattig bis linsenförmig ausgebildete graue Quarze auf. Die Plattenquarze können im Vergleich zu den Feldspäten nicht oder nur wenig granuliert erscheinen. Dunkle Minerale fehlen weitgehend.

Der Flammenpegmatit bildet meterbreite Gänge und Einschaltungen innerhalb der Granulitgneise im westlichen Teil der Südwestschwedischen Granulitregion, einem Gebiet entlang der schwedischen Westküste zwischen Falkenberg, Halmstad und Kullaberg. Die Pegmatite weisen ein Alter von etwa 1,4 Ga Jahren auf und wurden während der svekonorwegischen Gebirgsbildung vor 970 Ma einer granulitfaziellen Metamorphose unterworfen (siehe Exkursionsbericht). Zumindest teilweise dürfte es sich beim „Flammenpegmatit“ lediglich um pegmatitähnliche Bildungen handeln, wie sie durch Teilaufschmelzung von Gneisen entstehen, nicht um „echte“, magmatisch gebildete Pegmatite.

In SW-Schweden kommen auch undeformierte Pegmatite mit einem ganz ähnlichen Farbspiel vor, aber ohne Foliation und den typischen Plattenquarzen. Diese postkinematisch (= nach der Gebirgsbildung) gebildeten Gesteine sind nicht als Leitgeschiebe geeignet (VINX 1998). Beispiele für anstehenden Flammenpegmatit und undeformierte Pegmatite finden sich im Exkursionsbericht SW-Schweden, Teil 3-1 und 3-2.

Abb. 7: Flammenpegmatit aus rotem Alkalifeldspat, orangefarbenem Plagioklas und grauem Plattenquarz: Polierte Schnittfläche eines losen Steins von Glassvik/SW-Schweden.
Abb. 8: Flammenpegmatit vom Anstehenden, angefeuchtete Schnittfläche. Alter Steinbruch bei Steninge/SW-Schweden.
Abb. 9: Flammenpegmatit mit hellgrünem Plagioklas aus dem Steinbruch Bolgsbrottet bei Söndrum/SW-Schweden; Aufnahme unter Wasser.
Abb. 10: Flammenpegmatit, Geschiebe von Johannistal (E. Figaj leg.); Breite des Steins 13 cm.
Abb. 11: SW-schwedischer Gneis; Geschiebe von Strande bei Kiel.

Hellroter Alkalifeldspat, gelber Plagioklas und heller, teils plattig ausgebildeter Quarz lassen eine SW-schwedische Herkunft vermuten. Das Gestein enthält aber längliche Schlieren mit dunklen Mineralen und ist kein Schonengranulit.

Abb. 12: Gleicher Stein, Nahaufnahme.

Funde aus Brandenburg

Gesteinsmaterial aus SW-Schweden wurde mit norwegisch-südwestschwedischen Eisströmen in südliche bis südwestliche Richtungen transportiert. In glazialen Ablagerungen bilden SW-schwedische Gesteine eine Geschiebegemeinschaft mit Rhombenporphyren und weiteren Gesteinen aus dem Oslograben, wobei die die Häufigkeit von Geschiebefunden in östlicher Richtung abnimmt. In diesem Zusammenhang sind Funde aus Brandenburg und Sachsen, außerhalb ihres Hauptverbreitungsgebietes, erwähnenswert. Schonengranulit und Flammenpegmatit wurden hier in der Vergangenheit bisher offenbar nur wenig beachtet. Aus Brandenburg liegen bisher 10, aus NW-Sachsen ein einzelner Fund vor; weitere SW-schwedische Gesteine (mafische Granulite, Charnockite) konnten bisher nicht beobachtet werden. Auffällig sind eine Häufung von Funden im Bereich der Brandenburger Randlage der Weichsel-Vereisung sowie gelegentliche Funde in saalekaltzeitlichen Ablagerungen. Im nördlichen Brandenburg scheint der Gesteinstyp weitgehend zu fehlen.

Abb. 13: Schonengranulit mit recht hellen Plattenquarzen. Kiesgrube Niederlehme bei Berlin, Breite des Steins 67 mm.
Abb. 14: Flammenpegmatit; hellroter Alkalifeldspat, gelber Plagioklas und graue Plattenquarze. Kiesgrube Hoppegarten bei Müncheberg, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 15: Schonengranulit; Kiesgrube Linthe (Fläming), Aufnahme unter Wasser.
Abb. 16: Mittelkörniger Schonengranulit; kleines Geschiebe aus der Kiesgrube Horstfelde, südlich von Berlin; Aufnahme unter Wasser.
Abb. 17: Schonengranulit aus der Kiesgrube Löbnitz, ESE von Bitterfeld (NW-Sachsen); Aufnahme unter Wasser.
Abb. 18: Gleicher Stein, Nahaufnahme der angefeuchteten Oberfläche.

Die folgenden zwei Geschiebefunde weisen auf eine Verwechslungsmöglichkeit des Schonen-Granulits mit mylonitischen Gneisen hin. Diese können ebenfalls plattige Quarzaggregate enthalten, in der Regel sind aber auch dunkle Minerale erkennbar.

Abb. 19: Roter mylonitischer Gneis (Flasergneis) mit plattigen Quarzen und chloritisierten dunklen Mineralen (kein Schonengranulit). Im Vergleich zum Schonengranulit sind die Quarzaggregate länger und nicht wellig ausgebildet; dunkle Minerale bilden kleine Ansammlungen. Kiesgrube Niederlehme, Breite des Steins 9 cm.
Abb. 20: Flasergneis, Breite 10 cm, Kiesgrube Götschendorf, Schorfheide, Brandenburg. Das Gestein besteht aus Quarz und Alkalifeldspat. Erst auf den zweiten Blick ist eine Augen/Flaser-Textur der Feldspäte erkennbar. Die Quarzaggregate sind zwar plattig, besitzen aber unregelmäßige Formen und ausgefranste Enden.

Literatur

Vinx R 1998 Neue kristalline SW-schwedische Leitgeschiebe: Granoblastischer mafischer Granulit, Halland-Retro-Eklogit und deformierter, bunter Pegmatit – Archiv für Geschiebekunde 2 (6), S. 363-378. Hamburg, Mai 1998.