Gesteine
Gesteine
Phonolith
phonae = (griech.) Klang und lithos = (griech.) SteinDieser intermedidiäre Alkalivulkanit ist ein grau bis grünliches oder bräunliches, dicht- bis feinkörniges auch prphyrisches Gestein. Als Einsprenglinge treten mitunter makroskopisch hervor: Na-Sanidin, Noseanhauyn, Nephelin oder Leucit in idiomorph ausgebildeten Kristallen. Daraus ergeben sich verschiedene Varietäten. Phonolith ist das Vulkanäquivalent des Feldspatoid-führenden Alkalisyenits und besitzt als Gestein häufig ein dünnplattige Absonderung.
Mineralbestand:
Na-Sanidin, auch Anorthoklas, Nephelin und andere Feldspatoide, besonders Leucit und Nosean. Als mafische Gemengteile sind Ägirin, Ägirinaugit und/oder Na-Amphibole, bisweilen auch Melanit. Die Grundmasse enthält seltener etwas Glas. Ein Fluidalgefüge kann durch annähernd parallel angeordnete Leistchen von Sanidin ähnlich dem Trachyt auftreten. In Blasenräumen sind häufig viele Arten von Zeolith (Natrolith, Chabasit u.a.) mineralisiert. Häufigste akzessorische Minerale sind der Titanit und der Apatit. Etwas seltener sind Zirkon, Magnetit und PerovskitVarietäten des Phonoliths werden nach dem Vorherrschen des jeweiligen Feldspatoids benannt; z.B. Leucitphonolith, Nephelinphonolith, Sodalithphonolith oder Noseanphonolith. Der übergang zum Trachyt ist verbreitet. Der Phonolith kann auch als Phonolithbimsstein entwickelt sein.
Vorkommen:
Laacher Seegebiet, Eifel, Rhön, Spessart, Kaiserstuhl, Hegau, Böhmisches Mittelgebirge, Auvergne in Zentralfrankreich, Kanarische Inseln (MATTHES 2000).
Trachyt
trachys = (griech.) rauDieser saure bis intermediäre Alkaivulkanit ist ein leukokrates, dicht oder feinkörniges, durch Sanidineinsprenglinge auch porphyrisches Gestein mit holo-, auch hypokristalliner Ausbildung. Er ist das Vulkanäquivalent des Alkalisyenits.
Mineralbestand:
Einsprenglinge aus Na-Sanidin oder Anorthoklas, auch Plagioklas (An 20-30, gelegentlich höher), in einzelnen Varietäten Feldspatoide, Na-Pyroxen, auch diopsidischer Augit und/oder Na-Amphibol z.B. Riebeckit), Biotit. Die Grundmasse besteht aus fluidal angeordneten Leisten von Na-Sanidin, Na-Pyroxen (Ägirin neben diopsidischem Augit), Na-Amphibol, zuweilen Biotit, auch Glassubstanz. Aktessorien sind Apatit, Titanit, Magnetit, Zirkon und nicht selten auch etwas Quarz, Tridymit oder Cristobalit. Daneben gibt es glasreiche trachyte bis zu Trachytgläsern (Obsidian), ebenso wie Trachytbimssteine.
Vorkommen:
Z.B. Siebengebirge (Drachenfels), Westerwald, Böhmisches Mittelgebirge, Auvergne in Zentralfrankreich, Insel Ischia, Phlegräische Felder bei Nepal, Kanarische Inseln, Azoren (MATTHES 2000).
Foidit
Bei diesen ultrabasischen Vulkaniten handelte es sich um feldspatfreie, basaltähnlichen Gesteinen, die als helle Gemengteile nur Nephelin und/oder Leucit enthalten (MATTHES 2000).
Tephrit
téphra = (griech.) AscheDer Begriff Tephrit ist unabhängig von der Zusammensetzung eines vulkanischen Sediments. Er bezieht sich nur auf die Kormgröße (< 2mm) der einzelnen Aschepartikel in einem unverfestigten Sediment. Verfestigte Aschen werden Tuffe genannt. Feinkörnige Tephra kann sehr schnell zu einem Gestein (Tuff) verhärten, weil das vulkanische Glas, aus dem die vielen Tephrapartikel bestehen, thermodynamisch instabil ist (sehr hohes Oberfläche/Volumen-Verhältnis) und leicht mit Grund- oder Meerwasser reagiert. Dabei lösen sich insbesondere die Alkalien und Calcium aus dem Glas und bilden in den Porenräumen neue Minerale, häufig Zeolithe, welche die Partikel zusammenkitten und mit der Zeit verfestigen (SCHMINCKE 2000).
Mineralbestand:
Tephrite sind häufig rotbraune bis schwarzgraue ultrabasische bis basische Sedimente, die ein gleichkörnig-feinkristallines bis porphyrisches Gefüge zeigen und aus Feldspatvertretern (Nephelin und/oder Leucit), anorthitreichem Plagioklas (An 50-70%), Klinopyroxen, Amphibol und untergeordnet Alkalifeldspat bestehen. Olivin kommt nicht oder nur zu einem Anteil < 10% vor. In dieser Eigenschaft unterscheiden sich die Tephrite von den olivinreicheren Basaniten, die im selben Feld des Streckeisendiagramms (QAPF-Klassifikation) liegen.
Vorkommen und Verwendung:
In Deutschland kommen Tephrite in Eifel, Lausitz, Westerwald, Vogelsberg und Rhön vor. Sie finden Verwendung als Bodenbeläge, Blockstufen und Fassadenplatten.
Basalt
Das Wort Basalt ist seit dem 18. Jahrhundert im Deutschen nachweisbar und wurde aus dem lat. basalt?s entlehnt, das wiederum eine Verschreibung des griechischen basanitez [litoz], basanítés [líthos], "Prüfstein" bzw. basanoz, básanos, "Grabstichel-Stein" ist; ursprünglich stammt das Wort eventuell aus dem Ägyptischen (WIKIPEDIA).
Basalt ist das weltweit häufigste vulkanische Gestein. Alle Basate sind basische Vulkanite und spiegeln eine wenig differenzierte Schmelze wieder. Im Allgemeinen werden zwei Hauptgruppen von Basalten unterschieden: Tholeiitbasalte und Alkalibasalte.
Tholeiitbasalt
Tholeiit (früher Plagioklasbasalt) ist nach der Ortschaft Tholey im Saarland benannt.
Der Tholeiit ist das Vulkanäquivalent des Gabbros. Er ist ein melanokrates, dicht- bis mittelkörniges, gelegentlich porphyrisches Gestein mit dunkelgrauer bis schwarzer Farbe.
Mineralbestand:
Die felsischen Hauptminerale sind Plagioklase (Einsprenglinge mit An 70-95%, als Bestandteil der Grundmasse An 50-70%), Quarz ist die Ausnahme. Mafische Gemengteile sind basaltischer Augit schwarz, eisenreich. Dieser kommt sowohl als Einsprengling sowie als Bestandteil der Grundmasse vor. Häufig ist außerdem Pigeonit, seltener Hypersthen. Führt der Tholeiit Olivin (Olivintholeiit), dann nur in Form von Einsprenglingen und nur in Abwesenheit von Quarz. Akzessorisch treten auf Apatit, Titanomagnetit, Ilmenit, mitunter Opal auf. Gelegentlich können tiefbrauner Biotit oder schwarze basaltische Hornblende als zusätzliche mafische Gemengteile mineralisieren. In der Grundmasse einzelner Basalte ist Glas enthalten, größere modale Glasgehalte sind indessen selten. Varianten von Tholeiitbasalt:
Dolerit ist ein mittel- bis fast grobkörniger Basalt, der häufig ophitisches Gefüge aufweist (dabei verschränken sich Leisten von Plagioklas sperrig und schließen in ihren Zwickeln Augit ein). Basaltmandelstein, durch entweichendes Gas aus erkalteter Basaltlava entsteht eine blasenreiche Randzone, die zu blasigem Gefüge führt. Solche Blasenräume werden spätvulkanisch sekundär durch Absätze von Calcit oder Chlorit, bisweilen auch durch Opal, Calcedon oder Achat oder nicht selten mit schönen Kristalldrusen von Zeolithen gefüllt.
Vorkommen:
Röhn, Vogelsberg, Island, Inseln westlich von Schottland (Mull, Skye), Südschweden, Grönland, Indien (Deccan Trapp), neben ihrer Verbreitung an vielen Stellen der kontinentalen Kruste, besonders ausgedehntes Vorkommen von ausgedehnter Mächtigkeit im Bereich der Ozeanbecken als Bestandteil der ozeanischen Kruste, häufig in Form von Pillowlaven (MATTHES 2000).
Alkalibasalte uns Alkaliolivinbasalte
Die Alkaliolivinbasalte unterscheiden sich chemisch von den Olivintholeiiten durch einen höheren Gehalt an Alkalien, meistens Natrium, relativ zum Silicium und Aluminium. Ihr Chemismus erweist sich daher stets als Nephelin-normativ. Es gibt keinen freien Quarz. Das gestein ist melanokrat, dicht- bis fein körnig, manchmal mit einme porphyrischem Gefüge; gröbere Varianten werden wie bei den Tholeiiten als Dolerit bezeichnet.
Mineralbestand:
Es treten stets Plagioklas (An 50-70%) und Foide auf. Außerdem sind geringe Mengen von Kalifeldspat in den Trachytbasalten möglich. Dunkle GEmengteile sind Titanaugit, diopsidischer Augit, auch Amphibol. Einsprenglinge bilden Plagioklas, Leucit und Pyroxen, in den Basalten auch Olivin. Die Grundmasse enthält mitunter auch geringe Mengen von Glas. Akzessorien: besonders Magnetit und Apatit.
Vorkommen:
Z.B. Laacher Seegebiet, Westerwald, Vogelsberg, Röhn, vielerorts in Hessen und Thüringen, Oberpfalz, Lausitz, Nordböhmen, Schonen, Kanarische Inseln und Inseln des Atlantischen Rückens. Leucittephrit bzw. Lecitbasanit speziell im Kaiserstuhl, Laacher Seegebiet, Duppauer Gebirge in Nordböhmen, Vesuv und Roccamonfina in Mittelitalien.
Das Auftreten der Alkaliolivinbasalte ist neben den Tholeiiten charakteristisch für die ozeanischen Inseln. Sie treten jedoch auch innerhalb kontinentalen, nichtorogenen Regionen auf, so in verschieden angelegten Grabenzonen, z.B. im Ostafrikanischen Graben, dem oberen Rheintalgraben etc (MATTHES 2000).
Karbonatit
Karbonatite sind relativ seltene magmatische Gesteine mit > 50Vol.% Karbonatmineralen. Sie sind zuerst von BRÖGGER aus dem Fen-Gebiet in Südostnorwegen beschrieben worden. Sie treten geologiesch in Schloten, Gängen und als Lavaströme auf. Sie kommen meistens mit foidführenden Alkalimagmatiten vor. Innerhalb der ostafrikanische Grabenzone trifft man auch rezente aktive Vulkane an, die Karbonatitlava fördern Auch pyroklastika aus Karbonatitmaterial kommen vor.
Mineralbestand:
Die häufigsten Minerale sind gewöhnlich Calcit, Dolomit, Ankerit sowie Siderit. Akzessorisch sind Apatit, Phlogopit. Ägirin, Ägiriaugit, Hornblende, Pyrochlor mit Niob und Tantal, Nb-haltiger Perowskit (CaTiO3), zahlreiche weitere seltene Minerale mit SEE, Th und U etc. Nach der Art der Karbonatminerale richtet sich seine spezielle Benennung. Unterschieden werden: Calcitkarbonatit: Grob- bis mittelkörniger Sövit und Klein- bis feinkörniger Alvikit mit meist deutlicher Fließtextur
Ferrokarbonatit: mit Ankerit oder Siderit als Hauptmineral Natrokarbonatit: Hauptminerale sind Natrium-, Kalium-, Kalzium-Karbonatite, z.B. im Oldoinyo Lengai-Komplex in Tansania.
Vorkommen:
Sie kommen meist streng lokal begrenzt in nur wenige Quadratkilometer großen Arealen vor. Ihr Vorkommen ist vornehmlich mit Hot Spot-Vulkanismus und den zugehörigen kontinentalen Riftsystemen verbunden. Daher ist Afrika, mit seinem Ostafrikanischen Grabenbruch, der Kontinent mit der höchsten Konzentration an Karbonatitkomplexen. Es gibt aber auch Karbonatitkomplexe im St.-Lorenz-Strom-Graben und im Oberrheingraben (Kaiserstuhl). Karbonatite sind vornehmlich mit Alkaligesteinen vergesellschaftet, meist als subvulkanische oder flach plutonische Komplexe, und unterlagern nephelinitische Laven und Pyroklastika.
Die größte bekannte Anreicherung von SEE-Mineralen der Welt ist an Karbonatit-Gänge und kalireiche Intrusionen gebunden, und findet sich in der Sulphide Queen-Lagerstätte im Mountain Pass-Distrikt (Kalifornien). Der Name der Lagerstätte ist übrigens etwas irreführend, da sie nicht nach etwaigen Sulfidmineralen benannt ist, sondern nach den Sulphide Queen-Bergen. Die wichtigsten Erzminerale sind Bastnäsit und Parisit. Ungewöhnlich ist der Tagebau von Palabora in Südafrika. Dort werden Karbonatite und Foskorite auf Kupfer abgebaut. Nebenprodukte sind u.a. Magnetit, Apatit, Gold, Silber, Elemente der Platin-Gruppe und Uran (MATTHES 2000).
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