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Västervik-Quarzit

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Zusammenfassung    

Quarzite sind aus Sand hervorgegangene metamorphe Gesteine von großer Härte und einem neu kristallisierten Gefüge. Während viele Quarzite eher grau aussehen, gibt es im Gebiet um Västervik eine rötlichgraue bis grauviolette Variante. Diese auffällige Färbung qualifiziert das Gestein zum Leitgeschiebe. Um es von ähnlichen Sandsteinen zu unterscheiden, muss geprüft werden, ob noch einzelne Sandkörner erkennbar sind (dann Sandstein) oder ob ein Gefüge aus neu kristallisiertem Quarz ohne klare Korngrenzen vorliegt (dann Quarzit).
Dieses Gestein gehört zusammen mit den Västervik-Fleckengesteinen und -Fleckenquarziten zur Serie der südschwedischen Metasedimente und wird als Geschiebe zusammen mit anderen südschwedischen Gesteinen gefunden.

Der folgende Text ist ein Gastbeitrag von Marc Torbohm.
 

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Ausführliche Beschreibung

1. Quarzite allgemein

Quarzite sind metamorphe Gesteine aus mindestens 80 Vol. % Quarz. Meist handelt es sich um massige und sehr kompakte Gesteine, die sich mit dem Hammer nur schwer spalten lassen. Die Bruchfläche ist rau und uneben. An ihr haften oft dünne und durchscheinende, parallel abgelöste Gesteinsscherben (Abb. 1, 2). Einzelne Quarzkörner sind mit der Lupe nicht erkennbar (Abb. 3).

Die Bruchfläche des bläulich-grauen Quarzits aus dem Västervik-Gebiet (Abb. 1) zeigt die typischen, parallel zur Oberfläche abgelösten Gesteinsscherben (Steinbruch Hjortkullen bei Västervik, Lokalität 1).

Quarzite sind hellgrau, gelblich oder rötlich, seltener violett oder blau gefärbt und zeigen helle Verwitterungsrinden. Als Nebengemengteile treten Dunkel- oder Hellglimmer, etwas Feldspat oder Schwerminerale (z. B. Magnetit) auf. Stärker glimmerhaltige Quarzite (Glimmerquarzite) spalten eher plattig entlang der Einregelungsachsen der Glimmer.
Die Härte und Zähigkeit von Quarziten erklärt sich aus einem kompakten Mineralgefüge. Während der Metamorphose von Sandsteinen findet eine Umkristallisation statt: Quarzkörner wachsen an ihren Korngrenzen und werden fest miteinander verbunden. Dabei verschwinden die Räume (Zwickel) zwischen den Körnern. Es entsteht ein netzartiges Gefüge polygonaler Mineralkörner, ein sog. granoblastisches Gefüge. Quarzite sind also Granofelse. Der Bruch geht nicht entlang der Korngrenzen, sondern quer durch das Gefüge. Gelegentlich erkennt man, dass dunkle Minerale in den Quarz eingewachsen sind, eine Folge der Auflösung der Korngrenzen während der Metamorphose (Abb. 24).

Der scherbige und unregelmäßige Bruch unterscheidet Quarzite von Sandsteinen, die einfache und ebene Bruchflächen besitzen und mit einem Messer ritzbar sind. Sandsteine bestehen aus einzelnen runden Quarzkörnern, die durch ein Bindemittel verkittet sind (Abb. 4-6). Das Bindemittel (z. B. Quarz oder Calcit) füllt den Raum zwischen den Quarzkörnern aus. In Quarziten fehlt dieser Zwischenraum. Durch Quarz zementierte („verkieselte“ oder „silifizierte“) Sandsteine können ähnlich hart und zäh sein wie Quarzite und werden manchmal als „quarzitische Sandsteine“ bezeichnet (Abb. 6). Auch in diesem Fall erkennt man mit der Lupe ein Gefüge aus einzelnen Quarzkörnern. Gegebenenfalls vorhandene dunkle Minerale finden sich in den Zwickeln und an den Korngrenzen der Quarze. Zwischen diagenetisch verfestigten Sandsteinen und leicht metamorphen Quarziten kann es Übergänge geben, die eine eindeutige Bestimmung mit einfachen Mitteln nicht gestatten.

Das harte Gestein zeigt auf der trockenen Bruchfläche zwar eine scherbige Ablösung von Gesteinssplittern, besteht aber ebenfalls aus einzelnen runden Quarzkörnern.

 

2. Quarzite aus dem Västervik-Gebiet

Im nordischen Grundgebirge existieren zahlreiche kleinere und größere Vorkommen von Quarziten. Ein ausgedehntes Gebiet liegt in der Umgebung von Västervik. Die Quarzite dort sind hell- bis dunkelgrau, rötlich-grau, grauviolett, rot, blau, selten auch grün gefärbt. Auf der geologischen Übersichtskarte belegen sie lediglich eine hellblaue Signatur (Abb. 7), zusammen mit anderen Metasedimenten wie Fleckenquarzit oder dem Västervik-Fleckengestein.

Die hellblaue Signatur in der Karte sind die 1,8-1,9 Ga alten Metasedimente der Västervik-Formation. Im Süden und Westen grenzen sie an Granite des Transskandinavischen Magmatitgürtels (TIB), im Norden an ältere Gesteine. Quelle: sgu.se

Weit verbreitet sind hellgraue und glimmerführende Quarzite (Abb. 8-10), häufig mit Sedimentstrukturen wie Schrägschichtung (Abb. 9, 10) oder sogar Rippelmarken. Diese Strukturen konnten sich erhalten, weil die Metamorphose der Västervik-Quarzite zum Teil unter statischen Bedingungen erfolgte, ohne Beteiligung von gerichtetem Druck.
Im südlichen Teil des Västervik-Gebiets gibt es hauptsächlich dunkelgraue Quarzite (Abb. 11). Weitere Farbvarietäten sind rotfleckige (Abb. 12) oder grünliche Quarzite (Abb. 13). Als gute Kandidaten für Leitgeschiebe erscheinen der grauviolette Västervik-Quarzit (Abb. 15, 16) und rotfleckige Quarzite mit Blauquarz (Abb. 18-21). Eine besondere Quarzit-Variante sind blaue Quarzite mit rotem Feldspat (Abb. 22-24).

Dieser grauviolette bis hellgraue Västervik-Quarzit enthält gefaltete Sedimentstrukturen, die später durch Bruchtektonik gegeneinander verstellt wurden.

 

2.1. Grauvioletter Västervik-Quarzit

Diese Quarzit-Variante kommt nach bisherigem Kenntnisstand nur im Västervik-Gebiet vor (Vinx 2016, 1) Ein näherer Blick zeigt, dass der farbliche Gesamteindruck auf rote und blaue Farbanteile zurückzuführen ist. Rote Anteile sind kleine Feldspäte, die nur bei starker Vergrößerung sichtbar werden. Blauquarz ist nicht immer direkt erkennbar. Als Nebengemengteil treten feinschuppig glänzender Glimmer und vereinzelt etwas größere Feldspäte auf, erkennbar an reflektierenden Spaltflächen. Sedimentäre Schichtung, auch Schrägschichtung, kann sich durch millimeterdicke dunklere Lagen andeuten. Abb. 2 und 3 zeigen eine trockene Anstehendprobe, Abb. 15 und 16 das gleiche Stück mit angefeuchteter Oberfläche.

Eine Verwechslungsgefahr des grauvioletten Västervik-Quarzits besteht mit verkieselten Sandsteinen, wie sie z. B. aus der Almesåkra-Formation bekannt und in ähnlicher Form in anderen jotnischen Sedimentfolgen zu erwarten sind. Diese Gesteine besitzen aber eine ebene Bruchfläche und ein Gefüge aus einzelnen Quarzkörnern. Dunkelglimmer kommt nicht als metamorphe Mineralneubildung in Form glänzender Schuppen, bestenfalls in unansehnlichen und durch Erosion umgelagerten Körnern vor, die in den Zwickeln zwischen den Quarzkörnern sitzen.

Gehäuft kann der grauviolette Västervik-Quarzit in Geschiebegemeinschaften auftreten, die weitere Gesteine aus Nordost-Småland führen, z. B. Granite vom Kinda- oder Flivik-Typ, Vånevik-Granit oder Augengneise vom Loftahammar-Typ. Gleichzeitig findet man dann meist auch graue Quarzite mit Sedimentstrukturen (kein Leitgeschiebe). Västervik-Fleckengestein und Västervik-Fleckenquarzit nehmen im Anstehenden einen wesentlich kleineren Anteil ein und kommen als Geschiebefund stets nur vereinzelt vor.

Alle Geschiebefunde in Abb. 17 zeigen eine grauviolette Gesamtfarbe, rötliches Pigment, Dunkelglimmer und winzige rote Feldspäte. Unten links ist eine sedimentäre Schichtung aus dunklen und hellen Lagen erkennbar.

 

2.2. Rotfleckiger Västervik-Quarzit mit Blauquarz

Eine auffällige Erscheinung im Västervik-Gebiet sind rotfleckige Quarzite mit Blauquarz (2). Es dürfte sich um eine Spielart des violettgrauen Västervik-Quarzits handeln, in dem die roten und blauen Farbanteile deutlich voneinander getrennt wahrnehmbar sind.

Auf der abgerollten Geschiebeoberfläche besitzt der Quarz nur einen leichten Blaustich. Nahgeschiebe vom Ortseingang Västervik, Lokalität 7.

 

2.3. Blauer Västervik-Quarzit mit rotem Feldspat

Diese Quarzite finden sich anstehend im Gebiet südöstlich von Västervik (Lokalität 4 und Schäre Gränö). Abb. 22 zeigt blauen Quarzit im Verband mit dunklen Gneisen und roten und pegmatitartigen Partien. Bei der Gesteinsbildung war offenbar Tektonik mit im Spiel. Ganz ähnliche Verhältnisse sind auch von anderen Lokalitäten innerhalb des svekofennischen Grundgebirges zu erwarten. Der Gesteinstyp dürfte daher zwar kaum als Leitgeschiebe geeignet sein, ist aber ein auffälliger Geschiebefund (Abb. 25).

Dieser Geschiebefund zeigt eine weitgehende Übereinstimmung mit der Anstehendprobe. Ob auch dieser Quarzit-Typ als Leitgeschiebe geeignet ist, bleibt zunächst offen (Fundort: Kiesgrube Arendsee in Brandenburg).

 

3. Verzeichnis der Lokalitäten und Proben

 

Lokalität	Gestein	Fundort	Koordinaten (WGS84DD)
1	Rötlich-blauer Quarzit	Steinbruch Hjortkullen	57.795577, 16.530566
2	Violettgrauer Västervik-Quarzit und weitere Farbvarianten	Almvik; Strassen-aufschluss an der E4.	57.831278, 16.443528
3	Grauer Västervik-Quarzit	Felsen westlich vom Hafen auf Östra Skälö.	57.58991, 16.63056
4	Blaue Quarzite; Västervik-Fleckengestein	Halde mit Bruchmaterial aus dem Straßenbau; Pepparängsvägen, südöstlich von Västervik; Gesteine in der Nähe anstehend; Fundstelle erloschen.	57.722189, 16.673201
5	Västervik-Fleckengestein; graue Quarzite	Straßenaufschluss an der 135 westlich Gamleby.	etwa 57.91458, 16.30901
6	Västervik-Quarzit	Aufschluss an der E4, Abfahrt Segelrum	57.850582, 16.432278
7	Geschiebe, u.a. Västervik-Quarzit	Fahrradweg in Västervik Jenny, nahe der Autorennbahn Motorbana).	57.768130, 16.585394
8	Heller Västervik-Quarzit	Straßenaufschluss an der 135, kurz hinter Gamleby.	57.91547, 16.36795
9	div. Västervik-Quarzite, u.a. rotfleckiger Quarzit.	Straßenaufschluss an der 135; vom Parkplatz Richtung Westen gehen.	57.91458, 16.30901 (Parkplatz)
10	Dunkelgrauer Västervik-Quarzit m. granitischen Adern	Felsen an einem Bootsanleger, kurz vor Skjorted.	57.623770, 16.511087
11	Heller und roter Quarzit; Amphibolit	Großflächige Baustelle, temporärer Aufschluss.	57.76751, 16.66553
12	Roter bis violetter Västervik-Quarzit	Straßenaufschluss an der Straße nach Hällingeberg	57.88854, 16.33501
13	Graue Quarzite, sedimentäre Reliktstrukturen; Fleckenbildung.	Straßenaufschluss, Abfahrt Nytorp an der E4.	57.86056, 16.42667
14	Helle, rotfleckige, grüne Quarzite	Steinbruch westlich Gamleby.	57.885434,16.355187
15	Wellenrippel in dunklem Quarzit	Straßenaufschluss an der E4; vom Parkplatz 300 m nach N gehen.	57.86080, 16.42724 (Parkplatz)

 

Der Ausschnitt aus der geologischen Karte stammt aus: Bergman, Stephens, Andersson, Kathol & Bergman 2012 Sveriges berggrund, skala 1:1 miljon. Sveriges geologiska undersökning K 423. https://apps.sgu.se/geolagret/   (zurück zur Textstelle)

(1): Auch K. D. Meyer (z. B. Meyer 1994: 27) berücksichtigt das Gestein in Geschiebezählungen. In den Bestimmungsbüchern von Hesemann, Zandstra und Smed fehlt eine Beschreibung. (zurück zur Textstelle)

(2): Auf zwerfsteenweb.nl wird das Gestein als „Västervik-Quarzit vom Typ Gunnebo“ bezeichnet. (zurück zur Textstelle)

 

4. Literatur

Gavelin S 1983 The Västervik Area in South-eastern Sweden - SGU Ser. Ba No. 32, 172 S, Uppsala.

Meyer K-D 1994 Exkursionsführer zur Quartärgeologie des nordöstlichen Niedersachsen - Geschiebekunde aktuell, Sonderheft 4, 36 S., 6 Taf., 9 Abb., 7 Tab., Hamburg, April 1994.

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

 

5. Summary

Quartzites are metamorphic rocks of great hardness and a completely new crystallized structure, originating from sand. They consist of at least 80% quartz.
Quartzites are light grey, yellowish or reddish, more rarely violet or blue in colour and show light weathering crust. Further minerals can be: Dark or light mica, some feldspar or heavy minerals (e.g. magnetite). Quartzites with a lot of mica tend to split flatly along the axes of the mica.
The hardness and toughness of quartzites can be explained by their compact mineral structure. During the metamorphosis of sandstones a recrystallisation takes place: Quartz grains grow at their grain boundaries and are firmly bonded together. The spaces between the grains disappear. The result is a net-like structure of polygonal mineral grains, a granoblastic structure. Quartzites are therefore granofelses.
If the rock is broken, the break does not go along the grain boundaries, but across the structure. Occasionally one can see that dark minerals have grown into the quartz, a consequence of the dissolution of the grain boundaries during the metamorphosis.
The fracture across the grains distinguishes quartzites from sandstones, which have simple and even fracture surfaces and can be scratched with a knife. Sandstones consist of single round quartz grains, which are cemented with a binder. The binder (quartz or calcite) fills the space between the quartz grains. In quartzites, on the other hand, this space is missing.
Sandstones cemented by quartz ("silicified") can be as hard and tough as quartzites and are sometimes called " quartzitic sandstones". Even then, a magnifying glass reveals a structure of individual quartz grains. If there are dark minerals in the sandstone, they can be found in the interspaces and at the grain boundaries of the individual quartzes.

Västervik

There are numerous smaller and larger occurrences of quartzites in the Nordic basement. An extensive area lies in the Västervik area. The quartzites there are light to dark grey, reddish grey, grey violet, red, blue and rarely green. On the geological map they bear a light blue signature (Fig. 7), together with other metasediments such as Västervik spotted quartzite („Västervik-Fleckenquarzit“) or Västervik spotted rock („Västervik-Fleckengestein“).
Light grey and micaceous quartzites (Figs. 8-10) are widespread in the area around Västervik, some with sedimentary structures such as oblique stratification (Figs. 9, 10) or even ripple marks. These structures could be preserved because the metamorphosis of the Västervik quartzites took place partly under partly static conditions.
In the southern part of the Västervik area there are mainly dark grey quartzites. Further colour varieties are red spotted or greenish quartzites. Good candidates for „Leitgeschiebe“ are the grey-violet Västervik quartzite (Figs. 15, 16) and red-spotted quartzites with blue quartz (Figs. 18-21). Blue quartzites with red feldspar are a special quartzite variant (Figs. 22-24).

Grey violet Västervik quartzite

According to current knowledge, this quartzite only occurs in the Västervik area (Vinx 2016). A closer look shows that the overall color impression is due to red and blue color components. Red parts are small feldspars which only become visible at high magnification. Blue quartz is not always directly visible. In addition, there are mica and sporadically somewhat larger feldspars, recognizable by reflecting fissures. Sedimentary stratification, also diagonal stratification, is indicated by millimeter-thick darker layers. Figs. 2 and 3 show a dry sample, Figs. 15 and 16 the same piece with moistened surface.

Blue Västervik quartzite with red feldspar

These quartzites are found in the area southeast of Västervik. Fig. 22 shows blue quartzite in association with dark gneisses and red and pegmatite parts. Tectonics were apparently involved in the formation of the rocks. Very similar conditions can also be expected from other localities within the Svekofennian basement. The rock type is therefore unlikely to be suitable as a „Leitgeschiebe“, but is a striking finding of an erratic (Fig. 25).

 

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