- Quarze
- ignimbritische Formen Teil 1
- ignimbritische Formen Teil 2 (mit einem Aufsatz von J. A. de Jong)
Vorkommen und Beschreibung:
Den Roten Ostsee-Quarzporphyr findet man nur als Geschiebe. Es gibt keine Proben aus dem Anstehenden, weil das Herkunftsgebiet auf dem Grund der Ostsee liegt, vermutlich ungefähr 100 km südöstlich der Åland-Inseln.
Das Gestein ist ein leicht zu erkennendes Leitgeschiebe. Charakteristisch ist ein kräftiges Rot oder Rotbraun, in dem auf den ersten Blick meist keine kristallinen Einsprenglinge zu sehen sind. Die Feldspatkristalle, die man erst bei genauem Hinsehen erkennt, haben das gleiche Rot wie die Grundmasse und sind klein und unauffällig.
Ein weiteres wichtiges Kennzeichen für die Bestimmung sind die schwarzen Xenolithe (Fremdgesteinseinschlüsse). Es handelt sich um Basaltbruchstücke, die bei der vulkanischen Entstehung in die Gesteinsmasse gemischt wurden. Sie sind in fast jedem Gesteinsstück enthalten und selten größer als ein paar Zentimeter. Ein Teil der Roten Ostsee-Quarzporphyre entstand zweifelsfrei als Ignimbrit. Die Gefüge einiger Geschiebe legen davon deutlich Zeugnis ab. (Einführung zu Ignimbriten hier)
Das erste Geschiebe stammt aus Elmenhorst bei Hamburg. Es gehört zum unauffälligen, weit verbreiteten Haupttyp. Ohne Lupe fallen nur der rote Farbton und die schwarzen Einschlüsse auf.
Ein wichtiges Mineral für die Bestimmung dieses Leitgeschiebes ist der Quarz, der in unscheinbaren, kleinen Körnern auftritt. Die Anwesenheit von Quarz ist für diesen Gesteinstyp kritisch, d. h. er muß vorhanden sein, andernfalls ist der Status des Geschiebes unsicher. Oft jedoch sind die teilweise nur millimetergroßen Körner sehr unscheinbar. Daher man sollte immer eine Lupe benutzen.
Wenn folgende Merkmalen gemeinsam vorhanden sind, handelt es sich um den Roten Ostsee-Quarzporphyr: Rote (rotbraune), dichte Grundmasse, schwarze Xenolithe (Fremdgesteine), unauffällige, rote Feldspateinsprenglinge, kleine Quarze.
Die folgenden Bilder zeigen einen frischen Bruch, in dem die Quarze und die roten Alkalifeldspäte leichter als auf den abgerollten Oberflächen zu erkennen sind.
Das Geschiebe stammt aus Jersbek bei Bargteheide/Hamburg. Zuerst die Nahaufnahme:
Hier der Stein zum Vergrößern:
Diese Porphyre enthalten regelmäßig Fremdgesteinseinschlüsse (Xenolithe). Diese erscheinen als mehr oder weniger kleine, dunkle Stücke, bei denen es sich meist um Basalt handelt. Nicht selten zeigen sie einen hellen Saum. Diese Säume sind Reaktionsränder, die sich beim Kontakt der Gesteinsfragmente mit der heißen Grundmasse bildeten.
Recht ähnlich sieht - auf den ersten Blick - der folgende Einschluß aus.
(Das Geschiebe stammt aus Hohwacht an der Ostsee.)
Dieser Xenolith ist aber kein Basalt, sondern wiederum ein Quarzporphyr. Wenn Sie die Vergrößerung anschauen, sind in dem eingeschlossenen Gesteinsfragment gerundete Quarze und kleine, rote Alkalifeldspäte zu erkennen. Dieser Porphyr ist ein eigenes, vom Roten Ostsee-Quarzporphyr unabhängiges Gestein, über das nur wenig bekannt ist. Solche Einschlüsse sind aber ein Hinweis darauf, daß es am Grund der Ostsee weitere, noch unbekannte Vorkommen von Quarzporphyren gibt.
Das nächste Bild weist in die gleiche Richtung. Auch hier steckt ein fremder Quarzporphyr im Roten Ostsee-Quarzporphyr. Dieser Einschluß ist jedoch wesentlich quarzreicher und hat eine hellere Grundmasse. (Ausschnitt aus einem Geschiebe vom Stohler Ufer bei Kiel, Ostsee)
Der Einschluß aus der Nähe:
Auffällig ist die Rundung der Quarze, die durch magmatische Korrosion verursacht wurde. Der Einschluß hier macht deutlich, daß es in der Umgebung der Roten Ostsee-Quarzporphyre mindestens noch einen weiteren Quarzporphyr gibt.
(Das betone ich deshalb, weil es viele Quarzporphyre als Geschiebe gibt und diese meist als Aland-Quarzporphyre bestimmt werden. Die Menge dieser Geschiebe steht aber in keinem Verhältnis zu den kleinen Vorkommen auf Aland. Es wird noch andere Herkunftsgebiete geben und ich vermute mindestens eines davon in der Nähe der hier beschriebenen Gesteine.)
Das jetzt folgende Geschiebe ist mein persönliches Lieblingsstück. Es ist zwar kaum faustgroß, aber in dieser Form einzig. Ich kenne keinen weiteren Fund, bei dem in einem Roten Ostsee-Quarzporphyr ein Diabas steckt. Dieses Geschiebe stammt aus der Sammlung von J. A. de Jong (Drachten, NL).
Der Stein wurde in Neuenkirchen gefunden.
Der Kontakt des Einschlusses zum einbettenden Porphyr ist auf der linken Seite besonders interessant. Die rote Grundmasse ist nämlich ein Stück weit in den Diabas eingedrungen. Der Kontaktbereich ist unscharf wolkig, was der beginnenden Auflösung des dunklen Einschlusses geschuldet ist. Daraus kann man schließen, daß die rote Schmelze ungewöhnlich heiß gewesen sein muß, denn der Diabas, der ja eine basaltische Zusammensetzung hat, braucht deutlich höhere Temperaturen zum Erweichen als der granitische Porphyr, der ihn umhüllt.
Im Bild unten ist zu erkennen, daß der rötliche Alkalifeldspat den Diabas verändert und die hellen Plagioklase jeweils am linken Rand verfärbt hat. Auch in der dunkler getönten Grundmasse bildet sich dieses Eindringen ab.
Quarze:
Es gibt Details bei den Roten Ostsee-Quarzporphyren, die zu beachten sich lohnt. Damit meine ich unter anderem die Ausbildung der Quarze. Zum einen tragen sie regelmäßig Spuren von magmatischer Korrosion. Das zeigt sich einerseits als äußere Rundung der Quarze und andererseits durch kleine Ausbuchtungen und Löcher, die von roter Grundmasse ausgefüllt sind. Diese Löcher und Buchten entstanden durch erneutes Anschmelzen eines bereits gebildeten Quarzkristalls. Dazu muß der gerade auskristallisierende Kristallbrei den Schmelzpunkt der Minerale erneut erreichen. Das ist entweder durch eine Temperaturerhöhung oder durch die Verringerung des Drucks möglich. In der Regel ist dürfte das zweite der Fall sein, denn es genügt, daß sich das Magma nach oben bewegt. Der damit verbundene Druckabfall führt zum Schmelzen der zuletzt gebildeten Minerale - hier also der Quarze. Auslöser für einen Druckabfall kann ein Vulkanausbruch oder auch nur der selbstständige Aufstieg der Gesteinsschmelze sein.
Eine weitere Besonderheit sind die immer wieder vorkommenden kantigen Quarze. Solche eigengestaltigen (idiomorphen) Quarze sind keineswegs alltäglich. In den allermeisten Gesteinen ist Quarz xenomorph, da er fast immer als letztes Mineral in den Zwickeln ausgeschieden wird. Quarze in Eigengestalt bilden sich jedoch nur, wenn sie vor den Feldspäten auskristallisieren. Idiomorphe Quarze können als Hochquarz oder als Tiefquarz gebildet werden. Erkennbar ist das an ihren Umrissen: Ein Quarz mit einem drei- oder viereckigen Querschnitt kristallisierte als trigonaler Tiefquarz.
Hochquarz dagegen hat ein hexagonales Gitter und bildet gedrungene Bipyramiden. Im Gestein zeigen Hochquarze einen sechseckigen Querschnitt. (Beispiele dafür findet man unter anderem in den Rapakiwigraniten)
Anzumerken bleibt, daß die Quarze in den Gesteinen wegen der jetzt niedrigen Temperatur immer als Tiefquarz vorliegen, auch wenn sie noch die Form des Hochquarzes haben. Der Übergang des einen in den anderen Zustand geschieht ohne äußere Veränderung. In welcher Gestalt der Quarz kristallisiert, hängt wesentlich von Druck und Temperatur ab. In jedem Fall sind idiomorphe Quarze etwas Besonderes.
Die folgenden beiden Bilder zeigen idiomorphe Gestalt und Korrosion bei Quarzen.
(Geschiebe vom Stohler Ufer. Nähe Kiel, Ostsee)
Die Pfeile weisen auf die Korrosionsspuren. Die Ausbuchtungen sind die Folge einer erneuten, teilweisen Auflösung der bereits gebildeten Quarzkristalle. Die dabei entstandenen Löcher haben sich mit rötlicher Grundmasse gefüllt. Dazu ein weiteres Bild.
Idiomorpher Tiefquarz mit Korrosionsspuren (Pfeile) in Rotem Ostsee-Quarzporphyr.
In beiden Bildern stehen die geraden Außenkanten der Quarze im scharfen Kontrast zum zerfressenen Inneren. Diese Kombination aus Auflösungserscheinungen und idiomorphen Umrissen weist auf getrennte, nacheinander ablaufende Prozesse. Am Anfang stand die Bildung idiomorpher Quarzkristalle. Darauf folgte eine Phase von Auflösung, die für den Lochfraß verantwortlich war. Daran schloß sich wieder ein Wachstumsschub an, in dem sich erneut ein kantiger Kristall ausbilden konnte. Dabei wurden viele Korrosionslöcher einfach überwachsen und im Inneren der Kristalle konserviert.
