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Hornfels (Oslograben)

Abb. 1: Graue, grüne und weiße bis gelbliche Farben kennzeichnen die Hornfelse aus dem Oslograben. Geschiebe aus der Vigsö-Bucht (DK), Slg. E. Figaj, Bildbreite 35 cm.

Hornfelse sind harte und kompakte Metamorphite, gebildet aus feinkörnigen Sedimentgesteinen im unmittelbaren Kontaktbereich zu einem aufsteigenden heißen Magma. Bei dieser Kontaktmetamorphose kommt es zu einer Umkristallisation des sedimentären Ausgangsgesteins und zur Neubildung von Mineralen. Begleitet wird der Vorgang von einer intensiven hydrothermalen Alteration und Metasomatose. Das Ergebnis ist ein quarzreiches, dichtes und zähes Gestein, ein Granofels, das seine Bezeichnung einem splittrigen und hornartigen Bruch verdankt.

Abb. 2: Hornfels, Anstehendprobe östlich von Skien (NOR), leg. T. Langmann. Die Bänderung bildet die sedimentäre Schichtung ab.

Die Hornfelse des Oslograbens gingen aus älteren kambrischen bis silurischen Sedimentiten, insbesondere feinkörnigen Peliten, Mergeln und Kalksteinen hervor. Sie treten vermehrt rund um den Drammen-Batholith auf. Während der Platznahme des Drammen-Granits in einer vergleichsweise geringen Tiefe von etwa 2 km betrug die Temperatur am Kontakt etwa 400°C. Die Kontaktaureole, in der es zur Bildung von Kalksilikatgesteinen und Skarnen kam, besitzt eine Ausdehnung von 1.300 m (ABART et al 1998: 142).

Abb. 3: blassgrüner Hornfels, nass fotografiert, Geschiebe aus der Vigsö-Bucht (DK), Slg. E. Figaj.

Dichte Hornfels-Geschiebe fühlen sich mitunter geschmeidig und samtig glatt an. Neben leuchtend hellgrünen Hornsteinen treten weiße, gelbliche und graue bis schwarze Varianten auf. Streifige und gebänderte Texturen sind Relikte der sedimentären Schichtung. Linsen- oder augenförmige Partien (Boudinage) zeugen vom Zerfall sog. inkompetenter (weicherer) Schichten während der Metamorphose; auch unregelmäßige oder brekzienartige Strukturen sind eine Folge davon. Als „Knollekalk“ wird ein ordovizischer, ganz oder teilweise in Marmor umgewandelter und schwarz-weiß gefleckter Kalkstein bezeichnet (Abb. auf rapakivi.dk).

Mineralneubildungen sind aufgrund der Feinkörnigkeit der Gesteine in der Regel nicht bestimmbar. Dunkle Flecken weisen auf Cordierit oder Andalusit hin (Abb. 11), apfelgrüne Färbungen auf Epidot als Produkt hydrothermaler Überprägung. Gelegentlich tritt grüner Vesuvian als typisches kontaktmetamorphes Mineral auf. Beschreibung auch in SMED & EHLERS 2002: 156.

Abb. 4: Hornfels, reich an hellgrünem Epidot. Aufnahme unter Wasser, Geschiebe aus der Vigsö-Bucht (DK), Slg. E. Figaj.
Abb. 5: grauer Hornfels, Geschiebe aus der Kiesgrube Damsdorf (Schleswig-Holstein).
Abb. 6: Hornfels, Geschiebe aus Dänemark, Slg. E. Figaj.
Abb. 7: Hornfels, Geschiebe aus Dänemark, Slg. E. Figaj, Breite 22 cm.
  • Abb. 8
  • Abb. 9
  • Abb. 10

Das Gestein enthält reichlich hellgrünen Epidot als hydrothermale Mineralneubildung. Die braunvioletten Hornstein-Lagen weisen eine vertikale Fragmentierung auf.

Abb. 11: grüner Hornfels, Geschiebe aus der Vigsö-Bucht (vgl. Abb. 1). Dunkle Flecken mit weißem Saum deuten auf Mineralneubildungen wie Cordierit oder Andalusit.

Das bunte und sehr feinkörnige Geschiebe Abb. 12-15 könnte ebenfalls aus dem Oslograben stammen. Für die Mineralneubildung innerhalb der dunklen Flecken benötigte Komponenten dürften aus den unmittelbar benachbarten hellen (= an Fe/Al abgereicherten) Zonen stammen.

Abb. 12: Hornfels, Kontaktmetamorphit mit Fleckentextur, Geschiebefund südlich von Aarhus (DK), Slg. T. Brückner, Aufnahme unter Wasser.
  • Abb. 13
  • Abb. 14
  • Abb. 15

Literatur

ABART R, BÜRGER D, CICHOCKI G, GREISS M, HORACEK M, KAINDL R, KOLB C, LEBER T, POVODEN E & TEIML X 1998 Geologisch-petrologische Exkursion nach Südnorwegen (Oslo Rift und Kaledoniden), Exkursion Mai 1997, Institut für Mineralogie-Kristallographie & Petrologie, Karl-Franzens-Universität Graz. – Mitt. Sterr. Miner. Ges. 143 (1998).

SMED P & EHLERS J 2002 Steine aus dem Norden (2.Aufl.) – 194 S., 34 Taf., 67 Abb., 1 Kte. (rev. 2008), Berlin, Stuttgart (Gebr. Borntraeger).

Unakit

Abb. 1: Epidotisierte kataklastische Brekzie („Unakit“) aus feinkörnigem und hellgrünem Epidot, rotem Alkalifeldspat und hellgrauem Quarz. Nass fotografiert, Geschiebe aus der Kiesgrube Horstfelde bei Berlin.

Bunte und kontrastreiche kataklastische Brekzien aus leuchtend rotem Alkalifeldspat, hellgrünem Epidot und hellem Quarz werden gelegentlich als Unakit bezeichnet (Abb. 1). LE MAITRE et al 2004 weisen Unakit als Lokalnamen für eine Granitvarietät aus, die beträchliche Mengen an Epidot enthält. Die Erstbeschreibung durch BRADLEY 1874: 519 bezieht sich auf Epidot-Orthoklas-Pegmatite aus der Unaka-Kette (North Carolina/USA), in denen eine Epidotisierung durch Kataklase und Hydrometamorphose stattfand (vgl. auch TRÖGER 1935: 70). In den USA ist Unakit ein Handelname für grobkörnige epidotisierte und meist kataklastische Granite aus rotem Feldspat, grauem Quarz und grünem Epidot (vgl. Abschnitt „epidotisierte Plutonite“).

Nach RUDOLPH 2017: 206 sind Unakite „tektonisch zerbrochene Granite, deren Bruchspalten mit Epidot ausgefüllt wurden“. Dies entspricht im Wesentlichen der Beschreibung in WIMMENAUER 1984, die Unakite als durch tektonische Einwirkung intensiv zerscherte und epidotisierte Gesteine mit granitischer Zusammensetzung bezeichnet, was u. U. auch feinkörnige Kataklasite bzw. tektonische Brekzien einschließt, sich aber von der Erstbeschreibung zunehmend entfernt.

Metasomatisch veränderte Plutonite aus weißem Feldspat (Albit), rotem Epidot und grünem Chlorit wurden früher ebenfalls als Unakite, später als Helsinkite bezeichnet (z. B. WILKMAN 1927), wobei noch eine Unterscheidung zwischen „finnischem“ „schwedischem“ Helsinkit (Gesteine aus rotem Alkalifeldspat, etwas Quarz und viel Epidot) vorgenommen wurde. Als dies sind mittlerweile veraltete und teilweise verwirrende Bezeichnungen. Bei der Bestimmung von Geschieben sollte der handliche Begriff „Unakit“ durch eine längere Bezeichnung ersetzt werden, die aussagt, was man tatsächlich auch sieht, z. B. „epidotisierte kataklastische Brekzie“ oder „epidotisierter“ bzw. „saussuritisierter Granit“.

Abb. 2: Mit hellgrünem Epidot gefüllte Risse in einem feinkörnigen quarzitischem Gneis. Der zusammenhängende Gesteinsverband ist noch klar erkennbar. Kiesgrube Hohensaaten, Aufnahme unter Wasser.

Das für das Farbspiel solcher Gesteine verantwortliche Mineral Epidot entsteht bei der hydrothermalen Zersetzung von calciumreichen Plagioklas. Es besitzt eine hohe Mobilität in hydrothermalen Fluiden und scheidet sich gerne, zusammen mit anderen Alterationsprodukten, in Form feinkörniger und intensiv gelb- bis apfelgrün gefärbter Partien in Rissen und Klüften ab (Abb. 2). Der Anteil an Epidot in kataklastischen Gesteinen (Brekzien, Plutonite) ist variabel, abhängig vom Grad der bei der Zerscherung entstandenen Risse und Klüfte.

Abb. 3: Kataklastische Brekzie; mit hellgrünem Epidot gefüllte, teilweise gegeneinander verstellte Risse wurden von annähernd senkrechten, mit Quarz gefüllten Rissen durchschlagen. Kiesgrube Niederlehme, Breite 20 cm.

Epidotit – Epidosit

Epidotit ist ein massiges und feinkörniges Gestein, das fast vollständig aus Epidot besteht und in Gestalt kleiner Gänge und Linsen in Klüften des Grundgebirges vorkommt (VINX 2016). Nach FETTES & DESMONS 2007 ist der Name Epidosit veraltet, monomineralische Bildungen können als Epidotit bezeichnet werden. In der Regel hat man es bei solchen Gesteinen allerdings mit einem Mineralgemisch zu tun.

Abb. 4: „Epidotit“, ein weitgehend aus Epidot bestehendes Gestein. Geschiebe aus einer Kiesgrube bei Flen (Sörmland/Schweden), nass fotografiert.
Abb. 6: Verfalteter Metabasit (Amphibolit) mit hellgrünen und massigen Ansammlungen aus feinkörnigem Epidot (=Epidotit). Anstehender Felsen im Dorf Snörom bei Kolmården (Östergötland/Schweden), Bildbreite etwa 3 m.

Literatur

BRADLEY F H 1874 Communication: On unakyte, an epidote rock from the Unaka
range, on the borders of Tennessee and North Carolina – American Journal of Science. New Haven. Vol.7, 3rd Ser., S. 519–520.

FETTES D & DESMONS J 2007 Metamorphic Rocks: A Classification and Glossary of Terms. Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks – 258 S., Cambridge University Press, Cambridge 2007, ISBN 0521868106.

HALLING J 2015 Inventering av sprickmineraliseringar i en del av Sorgenfrei-Tornquistzonen, Dalby stenbrott, Skåne – Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet, kandidatarbete, nr 448, 38 S. Geologiska institutionen Lunds universitet 2015.

LEMAITRE et al 2004 Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms. Edited by R. W. Le Maitre and A. Streckeisen and B. Zanettin and M. J. Le Bas and B. Bonin and P. Bateman – 252 S., Cambridge University Press, ISBN 0521619483.

RUDOLPH F 2017 Das große Buch der Strandsteine; Die 300 häufigsten Steine an Nord- und Ostsee – 300 S., zahlr. farb. Abb., Neumünster (Wachholtz Murmann Publishers), Sörmland-Gneis 42 + 43 + 194.

TRÖGER E 1935 Spezielle Petrographie der Eruptivgesteine – Unveränderter Nachdruck 1969, Verlag der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft.

VINX R 2016 Steine an deutschen Küsten. Finden und bestimmen.- S. 249, Quelle & Meyer.

WILKMAN WW 1927 Über Unakite in Mittelfinnland – Fennia 50, Festband Sederholm, 1927.

WIMMENAUER W 1985 Petrographie magmatischer und metamorpher Gesteine; 297 Abb., 106 Tab., Enke-Verlag, Stuttgart.