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4. Varberg-Charnockit und Torpa-Granit

Abb. 1: Alter Charnockit-Steinbruch zwischen Varberg und Apelviken.

Charnockite sind ein seltener und exotischer Gesteinstyp mit einer eigenen Klassifikation (QAPF-Diagramm). Sie bestehen zwar im Wesentlichen aus Quarz und Feldspat, führen als Besonderheit aber Orthopyroxen als dunkles Mineral. Die Anwesenheit von Orthopyroxen ist auf die besonderen Bildungsbedingungen der Gesteine zurückzuführen. Dabei wird seit langem diskutiert, ob Charnockite plutonischen oder metamorphen Ursprungs sind (HARLOV et al 2013). Feldstudien und eingehende petrographische Untersuchungen ergaben, dass zunächst beide Möglichkeiten in Betracht zu ziehen sind und eine Entscheidung vom Einzelfall abhängt.

Charnockite treten an mehreren Lokalitäten in SW-Schweden auf, ihre Verbreitung beschränkt sich auf das Gebiet der SGR (Abb. 2). Das größte Charnockit-Vorkommen Europas liegt in der Umgebung der Stadt Varberg, weitere kleine Massive sind von Björnamossa und Laholm bekannt. Darüber hinaus treten „charnockitisierte“ Bereiche innerhalb der SW-schwedischen Grundgebirgsgneise auf, die durch trockene Hochtemperatur-Metamorphose entstanden. Im Gelände kann man solche Areale an einer Grünfärbung der Gesteine erkennen (s. Exkursionsbericht Söndrum).

Auf eine plutonische Entstehung des Varberg-Charnockits weisen geochemische Daten hin (HARLOV et al 2013). Die Bildung des Charnockit-Magmas erfolgte in der Unterkruste durch fraktionierte Kristallisation aus fluidreichen basaltischen Schmelzen bei 750-850°C und einem Druck von 800-850 MPa. Diese wasserarmen, aber CO2-reichen Schmelzen begünstigten die Entstehung von Ortho- und Klinopyroxen. Zum Aufstieg des Varberg-Charnockit kam es vor 1399 ± 6 Ma, nach Beendigung einer als „Halland-Event“ bezeichneten Gebirgsbildung. Wahrscheinlich aus der gleichen Magmaquelle gingen auch die postorogenen Granite hervor (Torpa-/Tjärnesjö-Granit, 1380 ± 12 Ma). ). Im nördlichen Teil des Charnockit-Massivs von Varberg umschließt der Torpa-Granit einen Teil des Charnockits und weist auf eine enge Assoziation von Charnockiten und Graniten hin. Charnockite und Granite wurden während der svekonorwegischen Orogenese vor etwa 1 Ga teilweise deformiert.

Abb. 2: Karte: Lage der Charnockit-Vorkommen in SW-Schweden.
Abb. 3: Ausdehnung des Varberg-Charnockits (dunkelgrau) und der anorogenen Granit-Massive (Torpa und Tjärnesjö-Granit, hellgrau). Im Norden des Varberg-Massivs umschließt der Torpa-Granit einen Teil des Charnockits. Grafik nach HARLOV et al 2012.

Nördlich von Apelviken bei Varberg können verschiedene Varianten von Charnockiten in aufgelassenen Steinbrüchen studiert werden. Neben den üblicherweise feinkörnigen und grünen, mehr oder minder stark foliierten Gneisen mit oder ohne Feldspat-Megakristallen treten untergeordnet auch grobkristalline und porphyrische Charnockite auf.

Abb. 4: Varberg-Charnockit, anstehender Felsen und Haldenmaterial in einem ehemaligen Steinbruch bei Apelviken.
Abb. 5: Anstehender Charnockit am Strand von Apelviken. Im frischen Zustand ist das Gestein grün gefärbt, bei Verwitterung nimmt es eine gelblichgraue Farbe an. Bildbreite etwa 40 cm.
Abb. 6: Varberg-Charnockit mit frischer Bruchfläche aus dem Steinbruch Apelviken.

Der feinkörnige Gneis besteht im Wesentlichen aus grünem Feldspat und etwas weniger Quarz. Die Mineralkörner bilden eine granulierte Masse und besitzen unklare Korngrenzen. Quarz tritt auch in einzelnen größeren und hell- bis dunkelgrauen Körnern (bis 3 mm) auf. Flecken und Streifen mit Ansammlungen dunkler Minerale weisen eine Paralleltextur entlang der Foliationsrichtung auf.

Abb. 7: Gleicher Stein, Nahaufnahme.

Mit einfachen Mitteln lässt sich der Mineralbestand nicht näher bestimmen. Die zuckerkörnig granulierte Grundmasse erschwert die Unterscheidung von Plagioklas und Alkalifeldspat, beide besitzen die gleiche grüne Farbe. Lediglich ein einzelner größerer Feldspat zeigt polysynthetische Verzwilligung (Plagioklas). Auch die feinkörnigen dunklen Minerale sind kaum identifizierbar. In Frage kommen Klinopyroxen und Orthopyroxen als charakteristische Bestandteile von Charnockiten sowie Amphibol und Biotit. Hin und wieder weist ein lebhafter Glasglanz einzelner Körner auf Amphibol hin. Granat ist in dieser Probe nicht erkennbar, in den folgenden Handstücken aber in winzigen roten Körnern enthalten. Das Gestein reagiert auf einen Handmagneten, auch alle folgenden Charnockit-Proben sind deutlich magnetisch.

Häufig treten einzelne größere und leicht gerundete Feldspat-Megakristalle auf (Abb. 8, 11-13). Diese bilden Karlsbader Zwillinge, weisen aber keine perthitische Entmischung auf. Manchmal erscheinen die großen Feldspäte wie rotiert und werden von gebogenen Streifen aus dunklen Mineralen umflossen.

Abb. 8: Charnockit mit Feldspat-Megakristallen.
Abb. 9: Nahaufnahme unter Wasser. In der Vergrößerung sind winzige rote bis rötlichbraune Granat-Körner erkennbar.

Nach mikroskopischen Untersuchungen (HARLOV et al 2013) besteht der Varberg-Charnockit aus Kalifeldspat, Plagioklas, Quarz, Orthopyroxen (Enstatit), Klinopyroxen (Diopsid), Granat, Biotit und Magnetit. Amphibol tritt zusammen mit Pyroxen in feinen Verwachsungen, gelegentlich auch in isolierten Körnern auf. Der Haupttyp des Varberg-Charnockits (an der Festung Varberg) besitzt eine monzonitische Zusammensetzung, weiter südlich (Apelviken) überwiegen Quarzmonzonite. Entsprechend der Klassifikation charnockitischer Gesteine handelt es sich damit um Mangerite bzw. Quarz-Mangerite. Bekannt sind auch gangförmige Einschaltungen von Pegmatitkörpern mit Klinopyroxen-Megakristallen bis 1 cm, umgeben von einem Saum aus kleineren Orthopyroxen-Körnern. Ein höherer Granat-Anteil kann einen rotbraunen Farbstich des Gesteins bewirken. In den Proben von Apelviken ist Granat nur in kleiner Menge anzutreffen (Abb. 7).

Abb. 10: Varberg-Charnockit von Varberg, Nahaufnahme einer polierten Schnittfläche. Sammlung Bennhold, Museum Fürstenwalde.

4.1. Charnockite als Geschiebe

Charnockite sind typische Gesteine der Südwestschwedischen Granulitregion und unter Vorbehalt als Leitgeschiebe geeignet. Zum einen ist die eindeutige Bestimmung von Charnockiten an den Nachweis von Orthopyroxen gebunden, der mikroskopische Untersuchungen erforderlich macht, zum anderen ist nicht jeder grüne Gneis ein Charnockit. Vielmehr wird man bei der Bestimmung von Geschieben auf grüne und feinkörnige Quarz-Feldspat-Gneise achten, die kleine (mitunter nur schwer erkennbare) Körner aus rotem Granat sowie Magnetit enthalten. Charakteristisch und bisher nur aus Varberg bekannt sind Charnockite mit einzelnen größeren Feldspat-Megakristallen bis 3 cm.

Nur auf der Bruchfläche sind die Gesteine wirklich grün gefärbt. Bei Verwitterung nimmt das Gestein einen gelblichen bis bräunlichen Farbton an. Geschiebe-Charnockite dürften ganz ähnlich aussehen wie die abgerollten Brandungsgerölle vom Steinbruch in Apelviken (Abb. 9 und 10). SW-schwedische Charnockite finden sich regelmäßig in Schleswig und an der Ostküste von Jütland (VINX 2016: 187). Charnockite sind auch aus Südnorwegen bekannt („Arendalit“, s. skan-kristallin.de). Geschiebe von dort könnten nach N-Dänemark, aber wohl kaum nach Norddeutschland gelangt sein.

In der Geschiebeliteratur variieren die Beschreibungen des Varberg-Charnockits. HESEMANN 1975: 91-92 bezieht in seine Darstellung des „Varberg-Granits“ auch charnockitisierte Gneise ein. ZANDSTRA 1988: 355 schlägt in diesem Zusammenhang „Pyroxengneis“ als die treffendere Bezeichnung vor und nennt an erkennbarem Mineralbestand: farblosen bis sehr hellgrünen Diopsid und dunklen bis schwarzen Hypersthen mit einem kupferroten Metallglanz auf den Flächen, neben gewöhnlichem Amphibol; reichlich gelben Titanit (nach ASKLUND 1946). In den Proben aus Apelviken konnte ich weder unterschiedlich ausgebildete Pyroxene noch Titanit beobachten. Eine Abbildung eines Geschiebefunds in ZANDSTRA 1999 als Referenz für eine allgemeine Gesteinsbeschreibung ist hinsichtlich zahlreicher möglicher kleiner Charnockitvorkommen methodisch problematisch, zumal es sich nicht um den Varberg-Typ handelt. Auch SMED & EHLERS 2002 (Nr. 120) nennen als dunkle Minerale: dunkelbraunen Hypersthen mit gold- bis bronzescheinenden Spaltflächen; gelegentlich auch Diopsid in Gestalt länglicher grüner und seidenglänzender Kristalle. Die mir vorliegenden Anstehendproben aus Apelviken bestätigten auch diese Beobachtungen nicht.

Abb. 11: Varberg-Charnockit mit Feldspat-Megakristallen, Strandgeröll von Apelviken.
Abb. 12: ein weiteres Strandgeröll vom Anstehenden in Apelviken.
Abb. 13: Nahaufnahme der nassen Oberfläche: ein abgerundeter Kalifeldspat als Karlsbader Zwilling; kleine bräunlichrote Granate in der Grundmasse.

Erwähnenswert sind mehrere Funde von Granatcoroniten am Geröllstrand von Apelviken, die aus einem weiter nördlich gelegenen Metabasit-Vorkommen auf der Insel Balgö stammen könnten (Abbildung im Artikel mafischer Granulit/Granatcoronit).

4.2. Torpa- und Tjärnesjön-Granit

Torpa- und Tjärnesjön-Granit (Abb. 3) sind zwei größere anorogene Granit-Massive im nördlichen Halland, die vor etwa 1.380 Ma im Zuge der als „Halland-Event“ bezeichneten Gebirgsbildung entstanden. Sie wurden in ihren Randbereichen während der svekonorwegischen Orogenese stark deformiert. Der Torpa-Granit wird an seinem nördlichen Rand von der Mylonitzone tangiert.

Die grob- bis riesenkörnige Variante des Torpa-Granits besitzt ein auffälliges Gefüge und ist als Leitgeschiebe geeignet (VINX 2016). 2-3 cm, im Ausnahmefall bis 5 cm große und violettgraue Alkalifeldspat-Megakristalle weisen kräftige perthitische Entmischungen auf und sind von einem dünnen Saum aus orangefarbenem Feldspat umgeben. Die Grundmasse bilden schmutzig-weißer bis gelblicher Feldspat und recht wenig xenomorphe Aggregate aus grauem und transparentem Quarz. Dunkle Minerale (Biotit, Amphibol) treten untergeordnet und in cm-großen Ansammlungen auf, seltener ist auch etwas Granat zu beobachten. Anstehendproben siehe skan-kristallin.de.

Abb. 14: Torpa-Granit, Geschiebe von Weißenhaus (R. Vinx det., Slg. E. Figaj). Breite des Steins 19 cm.
Abb. 15: Nahaufnahme eines violettgrauen Alkalifeldspat-Megakristalls mit perthitischer Entmischung.

Die nächste Anstehendprobe ist ein grobkörniger Augengranit vom See Tjärnesjön (Lok. 4.2 auf der Karte). Einige der braunen und perthitisch entmischten Alkalifeldspat-Megakristalle sind von einem orangeroten Plagioklas-Saum umgeben.

Abb. 16: Tjärnesjön-Granit aus einem Straßenaufschluss, 250 m SE von Bålabron (SW-Schweden).
Abb. 17: Gleicher Stein, Aufnahme unter Wasser.
Abb. 18: Gleicher Stein, Nahaufnahme.
Abb. 19: Blick auf den See Tjärnesjön.
Abb. 20: Torpa-/Tjärnesjön-Granit, Geschiebe vom Stohler Ufer bei Kiel; Aufnahme unter Wasser.

Literatur

HARLOV DE, VAN DEN KERKHOFf A & JOHANSSON L 2013 TheVarberg-Torpa Charnockite-Granite Association, SW Sweden: Mineralogy, Petrology, and Fluid Inclusion Chemistry – Journal of Petrology, Volume 54 (1), S. 3-40 – Oxford University Press 2013. doi:10.1093/petrology/egs060

VINX R 2016 Steine an deutschen Küsten; Finden und bestimmen – 279 S., 307 farb. Abb., 5 Grafiken, 25 Kästen, Wiebelsheim (Quelle & Meyer Verl.).