Ringquarzporphyr


Das Geschiebe des Jahres 2019: Ringquarzporphyr

Ringquarzporphyre sind Gesteine aus dem Granitmassiv von Åland im Südwesten Finnlands. Sie gehören zu den Granitporphyren und enthalten als besonderes Kennzeichen runde, mehrere Millimeter große, schwarz gesäumte Quarze. Diese Auffälligkeit kommt sonst nirgendwo in Skandinavien vor und macht das Gestein zum Leitgeschiebe von Åland und der westlich davon gelegenen See („Signilskärsfjärden“).

Ringquarzporphyre bestehen aus einer körnigen Grundmasse mit Einsprenglingen von Feldspat und Quarz. Die Feldspäte sind mehrere Millimeter bis maximal 2 cm groß, teils rundlich, teils unregelmäßig geformt und machen bei diesen Porphyren nur einen auffällig kleinen Teil des Gesteins aus. Daher können die Feldspateinsprenglinge in kleinen Geschieben durchaus fehlen, sodass diese nur aus Grundmasse mit den Quarzen darin bestehen. Das Erkennen der Gesteine wird davon nicht beeinträchtigt, so lange die schwarz gesäumten rundlichen Quarze enthalten sind. Ein typischer Ringquarzporphyr sieht so aus:

Bild 1: Typischer Ringquarzporphyr mit schwarz gesäumten Quarzen.
(unbeschriftetes Bild)

Neben den schwarz beringten Quarzen findet man direkt benachbart auch immer solche ohne Saum. Es genügt zur Bestimmung dieser Gesteine, dass ein Teil der Quarze den schwarzen Saum trägt und diese in einer rötlich-braunen, braunen oder auch beige-braunen Matrix stecken.

Zusätzlich zu den großen Quarzen (Qz1) müssen in der Grundmasse noch kleine Quarze (Qz2) enthalten sein. Um diese, meist nur wenige Zehntel Millimeter kleinen Quarze zu erkennen, bedarf es einer guten Lupe. Dann sieht man auch, dass diese kleinen Quarze ausgedehnte graphische Verwachsungen mit dem rötlichen Feldspat bilden. In der Vergrößerung von Bild 2 ist das gut zu erkennen. Die rote Grundmasse steckt voller winzig kleiner Quarze mit den typischen gebogenen Formen.

Bild 2: Kleine und Große Quarze im Ringquarzporphyr.
(unbeschriftetes Bild)

Während die kleinen Quarze enthalten sein müssen, gilt das nicht für die graphischen Verwachsungen. In einigen Ringquarzporphyren sind die kleinen Quarze einfach nur in der Grundmasse regellos verteilte Körner. So lange zwei Generationen Quarze erkennbar sind und ein Teil der großen Quarze den schwarzen Saum aufweist, handelt es sich immer um Ringquarzporphyr.

Als Teil des Rapakiwiplutons von Åland entstanden diese Porphyre vor 1520 - 1590 Ma [1]. Dabei spielte die Anwesenheit eines zweiten, mafisch zusammengesetzten Magmas eine entscheidende Rolle. Dieser, als „bimodal“ bezeichnete Magmatismus, hat in den Granitporphyren seine Spuren hinterlassen und ist direkt für die Entstehung der schwarzen Säume verantwortlich. Das schwarze Mineral ist Amphibol, der als Folge der Vermischung mit dem mafischen Magma bei der Reaktion von Pyroxen mit Quarz entstand.
Ein weiterer Hinweis auf diese zweite Schmelze findet man hin und wieder in Gestalt feinkörniger schwarzer Xenolithe. Sie sind aber zu selten, um regelmäßig gefunden zu werden.

Bild 3: Schnitt durch einen Ringquarzporphyr mit dunklem Xenolith.
Auch hier gibt es gesäumte und ungesäumte große Quarze.
(unbeschriftetes Bild)

Außerdem gibt es in diesen Porphyren hin und wieder einzelne, meist grünliche Plagioklase, die ebenfalls aus der mafischen Schmelze oder (wahrscheinlicher) einem Anorthosit stammen, der vom aufsteigenden Granitmagma „verarbeitet wurde“. Die grünlichen, oft mehrere Zentimeter großen Plagioklase findet man häufiger als die schwarzen Einschlüsse.

Bild 4: Grünliche Einschlüsse bestehen aus Plagioklas und sind
sehr wahrscheinlich Reste eines Anorthosits
(unbeschriftetes Bild)

Der folgende Schnitt zeigt so einen Einschluss aus der Nähe. Auch hier sind die kleinen Quarze in der Grundmasse sehr gut zu erkennen.

Bild 5: Schnitt durch einen Ringquarzporphyr mit schwarz gesäumtem Quarz und Plagioklaseinschluss.

Beide Beimengungen, Xenolithe oder Plagioklase, müssen nicht enthalten sein, um ein Gestein als Ringquarzporphyr zu bestimmen. Sie illustrieren, sofern vorhanden, den Prozess, der zur Bildung dieses besonderen Granitporphyrs führte.

M. Bräunlich

[1] Angaben: gtkdata.gtk.fi/maankamara (Stand vom März 2019)
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Literatur
LEHTINEN M, NURMI PA & RÄMÖ OT (Hrsg.) 2005 Precambrian geology of Finland. Key to the evolution of the Fennoscandian Shield - Developments in Precambrian Geology 14: XIV + 736 S., Abb., Ktn., Amsterdam (Elsevier). Karte auf Seite 554.

 

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